運(yùn)營期獨(dú)塔自錨式懸索橋監(jiān)測與狀態(tài)評估研究.pdf

1、獨(dú)塔自錨式懸索橋作為一種新型的橋梁形式，近十幾年在國內(nèi)外得到了迅速的發(fā)展，由于其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，且對該類橋型的監(jiān)測和研究較少，因此本文以南京江心洲大橋?yàn)楣こ瘫尘?，對?dú)塔自錨式懸索橋運(yùn)營期間的監(jiān)測及狀態(tài)評估進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，主要研究工作和成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　1、自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)安全影響因素及監(jiān)測內(nèi)容分析
　　針對自錨式懸索橋自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了其主要結(jié)構(gòu)部分，包括纜吊體系、主塔結(jié)構(gòu)、加勁梁結(jié)構(gòu)的安全影響因素;在結(jié)構(gòu)

2、安全影響因素分析基礎(chǔ)上，確定自錨式懸索橋安全監(jiān)測內(nèi)容及定期檢測內(nèi)容。
　　2、運(yùn)營期各監(jiān)測內(nèi)容對應(yīng)監(jiān)測方法研究
　　針對南京江心洲大橋，對靜、動(dòng)力傳感器測點(diǎn)布設(shè)方法進(jìn)行了研究。在移動(dòng)荷載分析的基礎(chǔ)上，考慮荷載最不利組合，確定主纜內(nèi)力、主梁應(yīng)力、主梁豎向位移、主塔塔偏四個(gè)指標(biāo)的最大反應(yīng)位置;利用無線加速度傳感器對吊桿面外振動(dòng)基頻進(jìn)行測試，探討吊索力計(jì)算的影響因素和吊桿內(nèi)力計(jì)算方法;通過特征值分析，確定了只對大橋主跨主梁豎向振動(dòng)

3、模態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的方案，提出了利用Fisher信息矩陣和MAC矩陣的聯(lián)合算法對主梁主跨豎向振動(dòng)測點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化的方法。
　　3、運(yùn)營期獨(dú)塔自錨式懸索橋主要構(gòu)件響應(yīng)規(guī)律分析
　　利用階段性監(jiān)測數(shù)據(jù)，對主梁應(yīng)變、主梁豎向位移、主纜軸力、吊索力在運(yùn)營期的響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了分析，結(jié)果表明:主梁應(yīng)變和周圍環(huán)境溫度成明顯的正相關(guān);四個(gè)季度內(nèi)主梁豎向位移測點(diǎn)變化幅值很小，上下游主梁同一截面變化趨于一致;主纜軸力在四個(gè)季度的監(jiān)測中保持平穩(wěn);吊索力受溫度

4、影響較為明顯，溫度低的季節(jié)，吊索力計(jì)算結(jié)果誤差較大。
　　4、基于模糊層次分析的綜合狀態(tài)評估方法研究
　　為了更加有效的反映主要評估構(gòu)件的不同影響，引入成對模糊判斷矩陣，并利用模擬求解法求解權(quán)重向量;通過對頂層評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分類，引入量綱為“1”化處理方法，使各指標(biāo)間具有了可比性;引入變加權(quán)系數(shù)概念，考慮了當(dāng)評價(jià)指標(biāo)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷時(shí)對整體評估結(jié)果的影響;在以上分析基礎(chǔ)上，建立了考慮主塔、主纜、吊桿、加勁梁、橋塔基礎(chǔ)和附屬設(shè)施影響