振动与冲击
振動與遲擊
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JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK
2009年
2期
86-91
,共6页
钢箱梁结构%健康监测%疲劳评估%应变时程%对数正态分布%疲劳累积
鋼箱樑結構%健康鑑測%疲勞評估%應變時程%對數正態分佈%疲勞纍積
강상량결구%건강감측%피로평고%응변시정%대수정태분포%피로루적
疲劳应力监测是特大跨缆索桥结构健康监测和安全评估的关键环节.研究发现,对于结构健康监测系统采集的海量应变数据,局部时段不能反映出应变的整体特性,且交通载荷和环境载荷在不同类型的大跨缆索桥如斜拉桥和悬索桥结构中产生的响应是不同的.为了对桥梁的实际运营状态和应力水平有总体而全面的认识,需要对采集数据进行统计分析.以润扬悬索桥和斜拉桥钢箱梁应变时程数据为基础,分析了半年内两桥钢疲劳应力谱的特征;拟合了各自的疲劳损伤增量的概率密度函数.研究表明:对半年样本容量的参数估计显示,润扬悬索桥和斜拉桥的相对累积损伤均不拒绝对数正态分布,且前者均值均高于后者.在相同的环境和车辆载荷下,由车辆和变温载荷所引起的总疲劳损伤增量,悬索桥高于斜拉桥,且前者为后者的两倍以上.考虑了噪声影响的应变时程比去除噪声后的应变时程所造成的损伤增量高出一倍.而耦合了引起材料热胀冷缩的温度变形的影响,其应变时程造成的累积损伤增量比不考虑其影响所造成的损伤增量高出30%.因此,需要严格控制随机干扰和温度变形的影响,将真实的动态应变信息加以提取后才能进行大跨缆索桥的疲劳状态评估.
疲勞應力鑑測是特大跨纜索橋結構健康鑑測和安全評估的關鍵環節.研究髮現,對于結構健康鑑測繫統採集的海量應變數據,跼部時段不能反映齣應變的整體特性,且交通載荷和環境載荷在不同類型的大跨纜索橋如斜拉橋和懸索橋結構中產生的響應是不同的.為瞭對橋樑的實際運營狀態和應力水平有總體而全麵的認識,需要對採集數據進行統計分析.以潤颺懸索橋和斜拉橋鋼箱樑應變時程數據為基礎,分析瞭半年內兩橋鋼疲勞應力譜的特徵;擬閤瞭各自的疲勞損傷增量的概率密度函數.研究錶明:對半年樣本容量的參數估計顯示,潤颺懸索橋和斜拉橋的相對纍積損傷均不拒絕對數正態分佈,且前者均值均高于後者.在相同的環境和車輛載荷下,由車輛和變溫載荷所引起的總疲勞損傷增量,懸索橋高于斜拉橋,且前者為後者的兩倍以上.攷慮瞭譟聲影響的應變時程比去除譟聲後的應變時程所造成的損傷增量高齣一倍.而耦閤瞭引起材料熱脹冷縮的溫度變形的影響,其應變時程造成的纍積損傷增量比不攷慮其影響所造成的損傷增量高齣30%.因此,需要嚴格控製隨機榦擾和溫度變形的影響,將真實的動態應變信息加以提取後纔能進行大跨纜索橋的疲勞狀態評估.
피로응력감측시특대과람색교결구건강감측화안전평고적관건배절.연구발현,대우결구건강감측계통채집적해량응변수거,국부시단불능반영출응변적정체특성,차교통재하화배경재하재불동류형적대과람색교여사랍교화현색교결구중산생적향응시불동적.위료대교량적실제운영상태화응력수평유총체이전면적인식,수요대채집수거진행통계분석.이윤양현색교화사랍교강상량응변시정수거위기출,분석료반년내량교강피로응력보적특정;의합료각자적피로손상증량적개솔밀도함수.연구표명:대반년양본용량적삼수고계현시,윤양현색교화사랍교적상대루적손상균불거절대수정태분포,차전자균치균고우후자.재상동적배경화차량재하하,유차량화변온재하소인기적총피로손상증량,현색교고우사랍교,차전자위후자적량배이상.고필료조성영향적응변시정비거제조성후적응변시정소조성적손상증량고출일배.이우합료인기재료열창랭축적온도변형적영향,기응변시정조성적루적손상증량비불고필기영향소조성적손상증량고출30%.인차,수요엄격공제수궤간우화온도변형적영향,장진실적동태응변신식가이제취후재능진행대과람색교적피로상태평고.