基于准静态影响线的桥梁承载能力评估方法研究

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最近20年,我国的交通事业迅猛发展,中国的桥梁总数居于世界第一位。随着时间的推移,许多旧桥出现承载能力下降的现象,严重威胁着人们的生命财产安全。对大量旧桥进行承载能力评估,确定其安全承载能力,已显得十分必要。现在常用的桥梁承载能力评估方法有:基于外观检查的方法,基于设计规范的方法,荷载试验方法,基于专家经验的方法等。但是这些方法都有局限性,如:费时费力,代价昂贵、结果偏于保守、需要长时间中断交通等。鉴于以上问题,本文从实用的角度出发,提出了“基于准静态影响线的桥梁承载能力评估方法”,此方法对于中小跨径钢筋混凝土梁桥的承载能力评估非常适用。应用本方法,首先要解决有限元模型修正的问题。影响线是通过荷载的位置移动获得的。较之其他静态数据,影响线包含更多的结构信息;与动态数据相比,精度又大幅提高。因此影响线被称为“准动态量”,以影响线进行有限元模型修正有其独特的优势。本文应用应变影响线修正有限元模型。应变影响线通过在桥上布置移动荷载,由BDI桥梁诊断系统获得。完成有限元模型修正以后,我们得到了能够反映实际结构工作状态的精确的模型,以此模型进行计算分析,分别求出桥梁结构的承载能力以及在规定荷载下的荷载效应,就可以计算出桥梁结构的承载能力系数,完成对桥梁承载能力的评估。本文先对评估方法进行理论阐述,然后应用到实际的桥梁评估工作之中,以实践证明了此方法的正确性。
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