基于试验监测数据的钢-混组合桥梁性能评定方法研究

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本文针对中小跨径钢-混组合板梁桥成桥状态进行分析,以宁夏大涧沟大桥为工程依托,在利用有限元模型分析宁夏地区特殊气候环境作用对中小跨径钢-混组合桥梁结构受力和变形影响机理的基础上,构建了部署实时监测系统,获取通车荷载试验、运营初期结构关键截面应变、变形、振动等实测数据;融合仿真分析、通车荷载试验和营运初期实测数据分析,形成了中小跨径钢混组合桥梁成桥状态评价方法,为中小跨径钢混组合桥梁结构在宁夏地区的推广应用提供技术支撑。本文主要研究工作如下:1)分析阐述了钢混组合桥梁国内外的发展现状、中小跨径钢-混组合板梁桥的国内推广优势和难点、桥梁健康监测的研究现状以及对钢-混组合桥梁收缩徐变的研究现状,提出中小跨径钢-混组合板梁桥成桥状态分析研究的必要性和重要性。2)根据桥梁通车荷载试验和健康监测数据采集的需要,提出了针对中小跨径钢混组合桥梁的监测技术框架体系;研究了宁夏地区中小跨径钢混组合桥梁结构状态评价关键指标和结构动静数据分析的要求,提出了监测设计的基本思路和原则。3)根据宁夏地区特殊的地理气候环境,利用有限元模型分析软件,依托宁夏大涧沟大桥,建立了理论模型,分析了大涧沟大桥在自重、系统温度、温度梯度、收缩徐变等影响因素作用下,钢主梁和桥面板的结构受力和变形,从理论层面掌握宁夏地区主要影响因素对该种结构形式的影响,为中小跨径钢混组合桥梁在宁夏地区的推广应用做理论探讨。4)通过通车荷载试验、健康监测系统,采集桥梁在通车前和通车后的实测数据,评价桥梁结构承载能力和桥梁使用状态下的性能,全面掌握钢-混组合桥梁在静力和动力作用下桥梁的结构受力、变形以及动静力特性,为中小跨径钢混组合桥梁在宁夏地区的使用提供技术支撑。
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