基于動(dòng)力特性的橋梁損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、交通是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，而橋梁在整個(gè)國(guó)家交通體系中起著樞紐以及咽喉的作用，所以保障橋梁的正常使用以及安全性能就顯得至關(guān)重要，這就需要經(jīng)常對(duì)橋梁進(jìn)行安全性檢測(cè)和長(zhǎng)期的健康監(jiān)測(cè)。因此在對(duì)橋梁進(jìn)行安全性檢測(cè)和健康監(jiān)測(cè)過(guò)程中，對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別技術(shù)成為工程技術(shù)人員面臨的一個(gè)新的課題。 橋梁的損傷識(shí)別技術(shù)的研究已經(jīng)有幾十年的歷史，在這個(gè)過(guò)程中，基于靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)的損傷識(shí)別技術(shù)研究已經(jīng)取得了豐碩的成果。但其中一個(gè)重要的問(wèn)題在于進(jìn)行損傷識(shí)別

2、的動(dòng)力參數(shù)的種類繁多，如何保證參數(shù)的變化正確、有效地反映結(jié)構(gòu)真實(shí)的損傷位置和損傷程度是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，這就需要采用科學(xué)合理的計(jì)算方法與損傷識(shí)別參數(shù)相結(jié)合，通過(guò)一系列的計(jì)算來(lái)歸納出損傷識(shí)別參數(shù)和損傷位置、損傷程度的關(guān)系。依據(jù)此關(guān)系為以后的損傷檢測(cè)帶來(lái)便捷且可作為參考。 首先，本文介紹了基于動(dòng)力特性的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法及識(shí)別理論，詳細(xì)介紹了基于振型差值曲率模態(tài)分析理論的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。 其次，比較不同模態(tài)下簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁

3、的振型差值曲率圖，得出在兩者對(duì)損傷位置識(shí)別效果明顯的最佳階數(shù)模態(tài)。 接著，分別以簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁為算例，利用大型空間有限元程序Midas計(jì)算出簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁在各個(gè)工況下結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)的豎向位移，計(jì)算出結(jié)構(gòu)損傷前后各節(jié)點(diǎn)的振型差值曲率，并繪制相關(guān)柱狀圖。根據(jù)損傷單元的變化特性對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷位置進(jìn)行了損傷定位評(píng)估。 最后針對(duì)簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁最佳識(shí)別模態(tài)下，由控制截面損傷單元不同損傷程度工況下對(duì)應(yīng)的振型差值曲率與損傷度、頻率變化率與損傷