既有铁路桥墩健全度评估方法及自振特性的研究

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1、S誓{＼“，、．F，咿+，f。．．=。，。、∥羹舔，弼曩、，tI■■■—■■●■■—■*舒》#Kot■wn?，．‘，盘疆誓罗kIu学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：郑荻I导师签名：签字日期：幻蛔年6月怕日签字日期：上¨r■■■L1I中图分类号：U24UDC：

2、624学校代码：10004密级：公开．．北京交通大学硕士学位论文既有铁路桥墩健全度评估方法及自振特性研究StudyonWorkingStateEvaluationMethodandModalCharacteristics．ofExistingRailwayBridgePiers作者姓名：郑毅导师姓名：夏禾张楠学位类别：工学学科专业：桥梁与隧道工程学号：08121679职称：教授职称：副教授学位级别：硕士研究方向：桥梁振动北京交通大学2010年6月I】●致谢本论文的工作是在我的导师夏禾教授和张楠副教授的悉心

3、指导下完成的，夏禾教授和张楠副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢二年来夏禾老师和张楠老师对我的关心和指导。夏禾教授和张楠副教授悉心指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向夏禾老师和张楠老师表示衷心的谢意。张楠副教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，我要特别感谢战家旺老师，他认真负责，给我提出了很多宝贵的意见，无私地帮助我直至论文完成。还要感谢郭薇薇老师，曹艳梅老师，姚锦宝

4、老师，陈建国老师，魏鹏勃博士，邓玉妹博士，高飞博士，安宁博士，杜宪亭博士，王少钦博士，余竹博士，侯忠明博士，程潜博士，张田博士，安毅硕士，蔡超勋硕士，冯帆硕士，申吴同学和韩金秀同学等同学对我论文的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人们，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学、【k。■■■‘k-，，◆■■1lj，J■11．●●生塞擅墓中文摘要摘要：铁路桥梁长期受列车动力荷载、风荷载等荷载作用，并且受到初始病害、结构材料老化、人为损坏和环境灾害等因素的作用，导致结构损伤

5、累积、抗力衰减，影响桥梁结构的正常使用和铁路运营的安全稳定。因此，对桥梁结构，尤其是桥墩进行全面的健康状态检查是非常必要的。研究桥梁桥墩的健全度评价方法，开发简单易行并且快速准确的测试方法具有十分重要的意义。本文对既有桥梁桥墩健全度状况评价方法以及相关测试方法进行了研究，主要工作和研究成果包括：系统研究了基于桥墩自振频率的健全度评价方法以及规范的相关规定，分析了几种传统桥墩自振频率测试方法；着重研究了冲击振动试验法这种理论简单、快速易行的桥墩自振频率测试方法，对其原理和使用步骤进行了详细的论述。介绍了用冲

6、击振动试验法进行的大量实桥试验；以一座桩基础为主的桥为例，对获得的数据进行分析，识别了桥墩的一阶横向自振频率，研究了桩基各项参数对桥墩自振频率的影响，回归得到了桩基础桥墩的自振频率公式。使用有限元软件按照设计图纸对实测桩基桥墩进行建模，计算桥墩频率，和实测结果进行比较。并且利用有限元软件，计算分析了桩基各项参数对桥墩自振频率的影响规律，得到了一些有价值的结论。总结了有待改进的方面，并对桥梁健全度评估方法的研究发展方向提出了展望。关键词：铁路桥梁；健全度；桥墩；桩基础；自振频率；冲击振动．分类号：U24■■

7、■I◆-J，J——]●I，ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Railwaybridgesareoftenexposedtodynamictrainload，windload，ete．andalsotoinitialdisease，agingofconstructionmaterial，artificialdamages，environmentaldisastersandotherfactors，whichledtotheaccumulationofstructuraldamage，thea

8、ttenuationofresistance，thushavinginfluencesontheuseofbridgestructuresandthesafetyforrailway仃aIlsportation．Therefore，itisnecessarytocarryoutall-roundhealthtestonbridgestructures，especiallyonpiers．Moreover,itisofgreat