【摘要】： 随着社会进步和土木工程技术的发展,越来越多的大型桥梁得到修建,为确保使用安全性和耐久性达到预期目标,对其进行状态评估愈显重要。 本文主要研究基于广义距离的状态评估方法的应用以及利用主成分分析进行数据优化处理。具体内容如下: (1)回顾了大型桥梁状态评估的发展现状,系统介绍了状态评估的基本思路、内容、理论基础以及在桥梁状态评估中的常用方法,总结了桥梁状态评估中的若干问题及发展方向。 (2)对列车活载过桥全过程进行了瞬态动力响应分析。将南京桥监测系统实测的列车轴重荷载作为一列匀速移动的集中活载作用在纵梁节点上,列车轴重作为质量单元加在南京桥纵梁相应节点上,在分析过程中将桥梁结构作为时变系统考虑。 (3)提出了基于广义距离的桥梁状态评估方法,对南京桥南京联运营状态进行状态评估。由层次分析方法对南京联各测点的权重进行了分析,基于MATLAB平台编制程序,对列车过桥过程中南京联的工作状态信息进行隶属度分析,评估其运营状态。 (4)鉴于大型桥梁监测数据冗杂,计算、评估需要很大工作量的情况,以南京联为例,利用主成分分析筛选变量的方法,对其监测数据进行处理,以最少的数据量来反映桥梁整体的状态,大大简化了评估工作,且数据处理前后的评估结果较为一致,验证了主成分分析的有效性。 (5)利用ANSYS软件对南京联做了仿真分析,模拟其杆件损伤后的运营状态,并利用本文提出的方法对其进行评估,结果表明基于广义距离的评估方法能有效的反映桥梁的运营状态,是一种可行的评估方法。 【关键词】：南京长江大桥 时程分析 广义距离 主成分分析 状态评估
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U445.7
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.165396
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-22
• 1.1 引言8-9
• 1.2 桥梁健康监测与状态评估的概念9-10
• 1.3 桥梁状态评估的发展10-12
• 1.4 桥梁状态评估常用方法12-17
• 1.4.1 结构损伤检测方法12-14
• 1.4.2 桥梁结构安全性评估理论和方法14-17
• 1.5 桥梁结构状态评估的若干问题17-19
• 1.6 桥梁结构状态评估的发展方向19-20
• 1.7 本文研究目的、方法和内容20-22
• 第二章 主成分分析及广义距离基本理论22-31
• 2.1 主成分分析的基本理论22-27
• 2.1.1 主分量的几何意义22-25
• 2.1.2 主成分分析的方法25-27
• 2.1.3 主成分分析的应用27
• 2.2 广义距离的基本理论27-31
• 2.2.1 概述27-28
• 2.2.2 基于广义距离理论的状态评估模型28-31
• 第三章 南京桥南京联动力时程分析31-58
• 3.1 南京长江大桥简介31-32
• 3.2 南京长江大桥状态评估的基本思路32-34
• 3.3 动力学分析理论基础34-39
• 3.3.1 梁桥的车辆强迫振动34-38
• 3.3.2 桥梁结构运动方程的求解38-39
• 3.4 南京联空间有限元模型的建立39-40
• 3.5 南京联动力时程分析40-56
• 3.5.1 位移时程41-50
• 3.5.2 应力时程50-56
• 3.6 南京联动力时程分析结果统计56-58
• 第四章 主成分分析及广义距离在桥梁状态评估中的应用58-75
• 4.1 概述58
• 4.2 桥梁状态评估的综合评估模型58-61
• 4.2.1 指标体系中各指标权重的确定58-61
• 4.3 南京长江大桥南京联状态评估61-67
• 4.3.1 状态评估指标体系的确定61
• 4.3.2 指标体系中各指标权重的确定61-63
• 4.3.3 南京联状态评估63-67
• 4.4 结合主成分分析的优化评估67-72
• 4.4.1 主成分分析筛选变量法67-70
• 4.4.2 经过变量筛选后的南京联运营状态评估70-72
• 4.5 南京桥南京联仿真分析72-74
• 4.6 结果分析74-75
• 第五章 本文主要工作、结论及展望75-77
• 5.1 本文主要工作75-76
• 5.2 结论76
• 5.3 展望76-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 在学期间发表的学术论文及参加的科研项目82