在役装配式梁桥荷载横向分布计算方法及试验研究

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对于现如今桥梁安全问题频发的现状,如何对在役桥梁的安全性能做出准确的评估是一个亟须解决的问题。在在役桥梁检测和加固前的评估中,桥梁荷载横向分布系数是一个衡量装配式桥梁横向分布能力的重要评价参数,但当在役桥梁发生损伤后,传统计算横向分布系数的理论将不再适用,而实测桥梁的荷载横向分布系数又较为困难,因此,如何准确又快速地计算出桥梁损伤后其实际荷载横向分布成为一个亟须解决的问题。此外,桥梁损伤后,其实际荷载横向分布变化规律也是一个值得研究的问题。针对以上问题,本文研究如下:(1)以12座装配式T梁和小箱梁桥为背景,通过实桥荷载试验数据,得出荷载横向分布系数实测换算值,同时考虑竖向基频、线刚度和宽跨比三个关键因素,引入了一个主梁刚度损伤折减系数,通过matlab软件多元非线性回归分析法拟合,得到了考虑桥梁主梁损伤的荷载横向分布的计算公式,并通过实例分析验证了公式的可靠性。(2)在刚接板梁法的基础上,提出了一个在桥梁主梁和桥面接缝损伤时的简化模型,通过主梁刚度和桥面接缝刚度的损伤折减系数来考虑其损伤程度,并做为待修正参数,再采用静力模型修正技术对待修正参数进行修正,得到了考虑桥梁主梁和桥面接缝同时损伤情况下的荷载横向分布的计算方法,并通过实例得以验证。(3)基于贝叶斯理论把求解输出参数变成了一个正向计算,同时用随机响应面模型替代有限元模型,再通过DRAM算法构造一条马尔科夫链,避免了后验分布时出现病态,同时采用联合动静力法构造目标函数,得出模型修正后的输出参数,即实际主梁、横隔梁和桥面接缝弹性模量系数,最终得到了其桥梁荷载横向分布的计算方法。(4)以一座服役了十几年的装配式T梁桥为工程实例,分别进行了桥梁外观检测、静力荷载试验、动力荷载试验和单辆车加载试验,并分别用第二、三、四章计算方法的计算结果与实测值进行对比分析并对各个方法的使用范围给出了建议。
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