摘要：钢箱梁正交异性桥面板的疲劳开裂,作为目前钢箱梁桥最为典型和突出的结构性损伤现象,已成为严重困扰桥梁养护管理者的重大问题之一。根据当前的主要桥梁疲劳设计规范,在低应力幅值内会有无限的疲劳寿命。然而,实际上,幅值低但循环次数高的应力谱,仍会导致桥梁过早出现疲劳开裂。本研究针对大跨径钢箱梁桥的疲劳强度主要影响因素,从疲劳荷载模型、疲劳细部构造分类及设计、疲劳验算方法三个方面对比分析了我国《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)、日本道路桥示方书(2017版)以及欧洲Eurocode3规范和美国AASHTO规范中关于钢结构疲劳的设计规定。在对各国规范对比研究基础上,分析了车辆荷载导致的钢桥上部结构疲劳损伤特征,针对车辆荷载频值谱,提出了基于实际交通状态调查数据,考虑车辆通过车道的实际情况和车辆的横向位置的疲劳评估车辆荷载频值谱确定方法。分析了大断面钢箱梁U肋典型疲劳裂纹的特征及产生原因,对比研究了各主要规范对疲劳裂纹主要影响因素如焊缝构型和板材厚度的设计对策,及其在应用中的优缺点。采用考虑实际交通流特征的交通调查数据统计方法模型,对某实际钢桥疲劳荷载的计算进行了验证,总结了适合钢箱梁桥疲劳荷载求解的方法。

摘要：针对预应力混凝土箱梁桥的施工特点,以及箱梁顶板横向受力的特殊性对基于内力协调的子模型法做出了两点细化,在整体分析中考虑了施工因素的影响,在子模型参数化分析中考虑了横向各种因素对横向正应力的影响。分析了横向不同位置,不同车轴参数,不同预应力损失情况下的桥面板结构的横向正应力分布规律。从桥面板横向应力的角度研究了造成预应力混凝土箱梁桥面纵向开裂的主要原因。并总结了预应力混凝土桥面结构局部受力状态的分析方法,为预应力混凝土桥梁的设计和养护管理提供参考依据。

摘要：为建立能够精确反映实际桥梁结构特性的基准有限元模型,提高结构分析和损伤识别的准确性,在斜拉桥健康监测和参数化有限元分析技术的基础上,基于响应面法建立了斜拉桥动力模型修正方法,实现斜拉桥有限元模型修正和健康监测数据的快速分析。提出了基于频率监测的斜拉桥模型修正方法,解决了响应面方程建立,目标函数求解和最优化算法等斜拉桥动力模型修正的关键问题,得出了斜拉桥动力模型修正的一般流程。利用实际监测的动力特征参数构造出适用于斜拉桥模型修正的响应面方程和目标函数,讨论了目标函数中权重系数的相关性及其取值方法,采用最小二乘法求解出待定系数和最优化结果。以东海大桥主航道斜拉桥为研究对象,建立了精细化的初始有限元模型,根据工程经验确定待修正参数,采用中心复合设计法确定响应面的试验工况并得出有限元分析结果。应用最小二乘法回归出响应面方程,进而求解出目标函数的最优解。结果表明:修正后有限元模型计算的振动频率值与实际桥梁结构监测的振动频率值的误差由2.03%~7.95%提高到0.05%~1.27%,其中一阶振动频率几乎与实际监测的振动频率值一致;修正后的有限元模型能够精确模拟实际斜拉桥结构的动力性能,表明该方法对斜拉桥的模型修正具有很好的适应性。

摘要：鉴于传感器采集的数据格式复杂、信息量大,不能有效地对传感器故障进行自动检测和隔离,从而影响评估的准确性,并产生错误预警信息,提出了一种基于几何后非线性独立元分析方法(Geometric Post Nonlinear ICA,gpICA)的传感器故障检测与隔离算法。该算法通过引入几何后非线性混合模型,将非线性数据线性化,再利用快速独立元分析(FastICA)对故障进行检测。通过计算监测数据对监控统计量的贡献度,基于贡献度分析法得以确定具体故障传感器,最终利用MATLAB软件进行数值模拟,实现了模拟故障传感器的检测和隔离。该算法相比传统的线性ICA故障检测具有更高的故障检测率,更适用于桥梁健康监测系统的故障检测与隔离。