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　　【摘要】： 大型橋梁是一個國家的經濟命脈，它們的巨大投資及在國民經濟中的重要作用，使得大跨橋梁的安全性、耐久性和正常使用功能也越來越受到重視。目前，橋梁健康監測系統的研究目前處于理論研究和試驗研究階段，尤其是其中的數據分析部分，尚沒有成熟的可以完全適用的損傷檢測方法，完整的自動的數據分析系統還需要進行原型研究和試驗。本文以國內外橋梁監測及評估的理論和技術為基礎，根據斜拉橋的結構特點及發展需要，建立了文暉大橋健康監測與評估管理系統。 依據實用性以及可靠性的原則，確定了大跨斜拉橋結構健康監測系統的監測項目，包括各種傳感器的布置、數據的采集及分析、監測數據的存儲和管理等問題。 在計算分析中，根據文暉大橋的實際設計尺寸，分別用虛擬層合單元法和大型程序ANSYS建立文暉大橋動力仿真分析空間計算模型，所建模型能夠準確描述斜拉橋動力特性。而動力分析所采用的虛擬層合單元法，可以準確地模擬結構的質量與剛度的分布，在單元網格比較粗放的情況下，對斜拉橋結構動力分析具有足夠的精度。在此基礎上，利用數值模擬了橋梁的多種損傷情況，提出了可行的損傷指標。并于第五章中著重分析討論了用于測試橋梁模態的傳感器優化布點方案研究。 在吸收及采用已有成果基本思想的基礎上，結合國內外橋梁評估領域及其他相關領域的最新研究，提出建立在層次分析法基礎上、以變權綜合理論為工具，通過打分方式對大型橋梁狀態進行評估的構架與模式。 本文的研究工作為大型橋梁結構健康監測與評估管理系統的建立提供了一套實用、有效地解決方案，必定會為健康監測系統的進一步發展應用提供更加豐富的理論成果。 【關鍵詞】：斜拉橋 虛擬層合單元 健康監測系統 動力特性 層次分析法
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：U446
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2003.110389
【目錄】：

• 第一章 緒論7-28
• 1.1 概述7-8
• 1.2 斜拉橋的發展8-9
• 1.3 研究目的和意義9-10
• 1.4 橋梁健康監測研究現狀10-16
• 1.5 橋梁評估與管理系統發展歷史與現狀16-22
• 1.6 存在的問題及需要解決的關鍵技術22-23
• 1.7 本文背景及主要研究內容23-24
• 本章參考文獻24-28
• 第二章 橋梁結構健康監測系統的研究28-48
• 2.1 概述28
• 2.2 已安裝監測系統的部分橋梁以及使用的傳感器類型28-29
• 2.3 橋梁監測項目與系統結構29-41
• 2.4 文暉大橋工程概況41-43
• 2.5 文暉大橋監測項目的具體實施方案43-44
• 2.6 本章小結44-46
• 本章參考文獻46-48
• 第三章 大跨斜拉橋動力分析模型理論研究48-72
• 3.1 概述48-49
• 3.2 虛擬層合單元理論49-58
• 3.3 有限元模型的建立58-66
• 3.4 動力分析與實測結果比較66-69
• 3.5 本章小結69-70
• 本章參考文獻70-72
• 第四章 基于振動的結構損傷識別研究72-97
• 4.1 概述72-73
• 4.2 常用的方法與理論73-75
• 4.3 本文所用的損傷指標75-79
• 4.4 文暉大橋結構損傷的數值模擬分析79-94
• 4.5 本章小結94-95
• 本章參考文獻95-97
• 第五章 橋梁振動監測傳感器優化布點的研究97-113
• 5.1 概述97-98
• 5.2 傳感器優化布點算法的介紹98-103
• 5.3 測點布設的評估標準103-105
• 5.4 初始測點群的選取105-107
• 5.5 研究結果與分析107-110
• 5.6 本章小結110-111
• 本章參考文獻111-113
• 第六章 橋梁評估管理系統113-138
• 6.1 綜合評估理論113-119
• 6.2 基于層次分析法的變權綜合評估體系的建立119-129
• 6.3 評估實例129-131
• 6.4 文暉大橋健康管理系統所需完成的功能131-132
• 6.5 文暉大橋健康管理系統的總體設計132-133
• 6.6 文暉大橋健康管理系統的實現辦法133-135
• 6.7 本章小結135-136
• 本章參考文獻136-138
• 第七章 結論與展望138-141
• 致謝141