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桥梁作为交通线路的重要组成部分,是保证全线贯通的咽喉。由于设计和施工缺陷、材料性能退化、不当使用以及自然灾害等,既有桥梁出现结构损伤、承载力降低、安全性和可靠性下降等问题越来越多地摆在我们面前。为了保障交通安全、通畅,了解桥梁的实际运营状况,防患于未然,需要对既有桥梁的实际承载力、安全储备等进行合理地评估和预测。本文结合近年来计算机、通讯和传感技术的发展状况以及结构有限元模型修正取得的成果,以一座城市主干道上的既有高架桥的静动载试验为工程背景,采用ANSYS有限元软件建构试验桥的实体有限元模型,综合运用动态加权系数和联合静动载试验实测数据构造目标函数,基于响应面法对初始有限元模型进行修正,利用模型修正后获得的基准有限元模型开展既有桥梁的运营安全性能评估。提出了基于模型修正的等代校验系数的概念和运用等代校验系数进行实桥承载力评估的方法,并依据实桥荷载试验对该方法的有效性进行了验证,研究结果可供类似工程参考借鉴。论文的主要研究工作如下:1.进行现场静动载试验,利用车辆现场加载,获得了试验桥三种静力加载工况下主要测点的挠度、应力实测值和动载试验工况下前三阶竖向自振频率和振型。基于设计图纸和材料参数设计值建立了一联四跨预应力混凝土连续箱梁的实体有限元模型,并将初始有限元模型的理论分析结果与现场实测结果进行了对比分析。2.采用方差分析法对待修正参数进行显著性分析,选择了对结构静动力特性影响较为显著的参数:混凝土弹性模量、混凝土密度、混凝土泊松比和沥青铺装层厚度,作为最终的修正参数。综合运用动态加权系数和联合静动载试验实测数据构造目标函数,以各工况下主要测点的挠度和结构前三阶竖向频率同时作为状态变量,构建模型修正的基本模型。3.采用中心复合试验设计方法安排数值样本的提取,利用最小二乘法拟合结构各响应的二次多项式形式的响应面方程,并利用响应面代理模型替代有限元模型对桥梁的初始有限元模型进行修正,获得了能够反映桥梁实际工作状况的基准有限元模型。4.在基准有限元模型基础上,开展桥梁运营安全性能评估方法的研究。提出了等代校验系数和初始校验系数的概念和意义,并通过静载试验挠度和应力实测值验证了利用等代校验系数代替初始校验系数进行桥梁承载力评估的有效性和精度。