基于稳健回归分析法的自锚式悬索桥荷载试验研究

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1、分类号：U4410710-2015221070专业硕士学位论文基于稳健回归分析法的自锚式悬索桥荷载试验研究王通导师姓名职称武芳文副教授专业学位类别申请学位类别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月15日学位授予单位长安大学StudyonLoadTestofSelf-anchoredSuspensionBridgeBasedonRobustRegressionAnalysisADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：

2、WangTongSupervisor：Asso.Prof.WuFangwenChang’anUniversity,Xi’an,China摘要近年来自锚式悬索桥发展迅速，准确、高效、经济评价其承载力也是许多学者研究的热点。目前自锚式悬索桥荷载试验文献相对较少，本文基于稳健回归分析法建立模型预测在高荷载效率下的结构反应进而实现荷载效率系数降低优化，这不是对规范的否定。本文基于概率统计对自锚式悬索桥分部位校验系数合理取值进行研究，并为白石桥承载力评价提供参考依据，具有重要意义。采用Midas/Civil建立精细的有限元模型，依据

3、《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/TJ21-01-2015），确定合理、准确的静动载试验方案并现场实施。本文研究工作如下：（1）详细介绍稳健回归分析法在桥梁工程的应用、自锚式悬索桥计算理论及影响的非线性因素，白石桥工程概况及建模思路。（2）准确记录白石桥静载试验分级加载数据，并以此确立荷载效率ηq与结构反应R的线性稳健回归模型，通过假设检验的方程可准确预测ηq=0.95～1.05下的结构反应。采用较小ηq的数据建立合理的预测模型，预测误差较小，满足实际工程需要，实现了ηq的降低取值。为证明该思路的正确性，用子材大桥静载试验

4、中的最大主梁挠度工况与最大塔偏工况进行验证。（3）基于国内多座自锚式悬索桥荷载试验文献，用概率统计法确定分部位校验系数服从95%置信区间的范围。并以此为依据建立精细、合理的A（优）、B（良）、C（中）、D（差）、E（劣）校验系数评判依据，具有对规程补充的重要意义。（4）合理制定并优化设计白石桥静载方案，确定动载试验方案并现场施行。根据试验结果对白石桥实际承载力、自振特性及行车冲击效应分析，为后期管养提供参考。研究表明：稳健回归分析法运用在自锚式悬索桥荷载试验中可行的，荷载效率系数可降低至0.7考虑，并建立细致的A（优）、B

5、（良）、C（中）、D（差）、E（劣）的自锚式悬索桥分部位校验系数评判标准。白石桥静载试验表明加劲梁、主塔、吊索工作状态良好；脉动试验分析出前6阶振型频率都均略高于计算频率，且振型形状与理论保持一致；无障碍行车下计算冲击系数在0.04附近且小于设计值0.05，有障碍行车显著增强了对桥梁结构的冲击作用，建议对桥面定期养护。关键词：自锚式悬索桥，稳健回归分析，荷载试验，荷载效率系数，概率统计，分部位校验系数iAbstractInrecentyears,theself-anchoredsuspensionbridgedevelop

6、srapidly,andhowtoevalu-ateitsbearingcapacityaccurately,efficientlyandeconomicallyisalsoahotspotofmanyscholars.Nowtherearefewliteraturesabouttheloadtestofit.Basedontherobustregressionanalysis,thepaperconstructedthemodeltopredictthereactionofstructureunderhighloadef

7、ficiencytoachievetheloadefficiencycoefficientreductionoptimization.Thiswasnottothenormsofnegation.ItwasofgreatsignificancetoclassifythecheckcoefficientofthebridgebasedonprobabilitystatisticsandtoprovidereferencefortheevaluationofBaishibridgebearingcapacity.Thepape

8、rtakedMidas/CiviltoestablishtheaccurateBaishibridgefiniteelementmodel,accordingtothe"LoadTestMethodsforHighwayBridge"(JTG/TJ21-01-2015)todeterminethesta