基于静力模型修正的装配式T梁桥荷载横向分布计算.pdf

本文提出了一种基于静力模型修正的装配式T梁桥荷载横向分布计算方法,旨在准确计算装配式T梁桥在损伤情况下的荷载横向分布,并评估桥梁损伤。该方法基于铰接板(梁)法和模型修正理论,建立了一个同时考虑主梁和铰缝损伤的简化模型。
首先,该模型以主梁刚度 K 和铰缝刚度 K 的折减系数作为待修正参数,定义了相应的刚度折减系数 ŋk 和 ŋ。然后,基于结构静力响应构造目标函数,并通过 L-M 法和 G-N 法相结合的方法对目标函数进行优化,从而得到桥梁损伤状况下的刚度折减系数。根据修正后的刚度参数,计算出考虑主梁和铰缝损伤的荷载横向分布系数。
该方法的核心步骤包括:
1. **建立损伤模型**:基于铰接板(梁)法,考虑主梁抗弯刚度和铰缝抗剪刚度的损伤,定义主梁刚度损伤折减系数 nk 和铰缝刚度损伤折减系数 ng。
2. **确定目标函数**:以实测挠度与理论计算挠度的残差为目标函数,通过最小化残差来优化模型。
3. **参数修正**:采用 L-M 法和 G-N 法相结合的优化算法,迭代计算刚度折减系数,直到目标函数收敛。
为了验证方法的有效性,文章以一座在役 15 年的装配式 T 梁桥为例进行计算。算例选取了出现破损的 3 片主梁和 2 道铰缝的刚度作为修正参数。结果表明,该方法能够快速识别结构损伤对主梁和铰缝刚度的影响程度。模型修正后的主梁挠度及荷载横向分布计算值与实测值吻合良好,而未修正前的计算值与实测值差异较大。
**结论**:该方法适用于装配式铰接 T 梁桥及板桥损伤后的刚度参数识别和荷载横向分布计算。该方法能够有效地评估桥梁损伤,提高荷载横向分布计算的精度,为桥梁健康监测和维护提供参考。
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