钢筋混凝土连续箱梁在移动荷载作用下的损伤识别研究

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桥梁由于长时间的服役不可避免地出现损伤,因此学者们对桥梁健康的问题也愈发重视,目的在于发现桥梁可能存在的隐患并加以诊治,而作为在实际工程中运用广泛的连续箱梁桥,因病害损伤而造成的内力分布变化更会影响到全桥的安危。本文利用有限元理论,建立三跨连续箱梁桥模型,对损伤刚度的变化与挠度差值曲线之间的关系进行研究,对不同损伤情况下的连续箱梁桥进行模拟,计算总结得到相应的损伤信息,分析其中的损伤规律。具体内容如下:(1)介绍钢筋混凝土连续箱梁桥可能产生的病害与目前国内外桥梁损伤识别的方法。(2)简述有限元理论,并基于此理论,利用MATLAB编制三跨变高度钢筋混凝土连续箱梁桥的程序模型,通过计算获得所建立模型中各节点的转角、位移等内力参数,为下文探寻连续梁不同损伤情况与节点内力参数之间的联系奠定基础。(3)通过选取对响应更为敏感的挠度参数,将本文计算结果与MIDAS计算结果做对比,验证本文所建模型的正确性。并针对挠度二次差值计算结果分析三跨钢筋混凝土连续箱梁在不同损伤情况下的曲线变化规律,通过观察曲线变化规律得到损伤的范围、数量、位置等信息。(4)结合真实桥梁及实际交通情况,利用ANSYS软件建立三跨钢筋混凝土连续箱梁桥有限元模型,考虑实际汽车荷载加载过程,从三维角度分析不同移动荷载工况下的挠度二次差值曲线斜率突变规律。在已知局部损伤段的情况下,通过总结不同损伤情况下顶板、底板、腹板的应变差值规律,由此识别出箱梁局部损伤段不同部位的损伤信息。
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