异型钢桁架桥成桥荷载试验与极限承载力分析

作     者：丁曦 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王佐才;梅应华

授予年度：2020年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：钢桁架桥 静动载试验 Kriging模型 模型修正 极限承载力分析 

摘      要：本文以某钢桁架桥为工程背景,开展了钢桁架桥荷载试验,检算了桥梁承载能力;利用静动载试验结果结合Kriging模型修正理论对原始有限元模型进行参数修正;最后利用修正后的有限元模型分析桥梁结构的极限承载力。论文旨在将理论研究、数值模拟及桥梁静动载试验相结合,对桥梁结构进行安全性及承载能力评估。本文的主要内容及结果包括:1.利用有限元分析软件Midas/Civil,对桥梁结构进行完整的静力和模态分析,根据计算结果,设计其静动载试验方案,包括确定测点布置、荷载工况及加载形式。通过静动载试验,获得桥梁结构在不同荷载工况下的静力荷载数据与动力特性数据;将现场试验数据与理论计算数据和相关规范值进行比对和分析,结果表明该桥梁的各项性能均满足规范要求。2.利用桥梁结构环境激励试验数据,建立其结构参数关于结构响应之间的Kriging代理模型。利用Kriging代理模型修正原有限元模型,随后利用静载试验数据,对修正后的有限元模型进行精度检算。结果表明,利用Kriging代理模型和静动载试验数据,对原有限元模型进行参数修正后的有限元模型更接近实际结构。3.通过线弹性屈曲分析得到失稳系数,结合非线性理论求解得到计入几何非线性、材料非线性及几何-材料双重非线性效应的结构稳定安全系数,将四种稳定安全系数进行对比分析。随后研究了结构的材料强度与截面尺寸对桥梁极限承载力的影响。