混凝土簡支梁橋附加荷載下模態(tài)分析.pdf

1、混凝土簡支梁橋承載能力的確定是現(xiàn)有橋梁維護(hù)、技術(shù)改造的前提條件,也是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界關(guān)注的熱點(diǎn)問題,特別是隨著我國老舊橋梁工程的不斷增加,這一問題更加引人注目.傳統(tǒng)的橋梁靜力檢測方法不能快速確定橋梁承載能力和橋梁損傷位置,而且工作面大,加載時(shí)間長,通常需要中斷交通.因此研究一種簡便、快捷的橋梁承載能力以及損傷識(shí)別的方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.本文研究的目的就是探索一種恰當(dāng)?shù)拇_定橋梁承載能力和破損情況的方法.利用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)原理和現(xiàn)代檢測技

2、術(shù)對橋梁進(jìn)行研究已成為工程界所關(guān)注的熱點(diǎn).結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)(振動(dòng)頻率、振型)是結(jié)構(gòu)物理參數(shù)(質(zhì)量、剛度、阻尼)的函數(shù),而結(jié)構(gòu)損傷必然會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的變化,最終會(huì)引起結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的變化,因此利用現(xiàn)代的信號(hào)測試技術(shù)測出結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的變化就可以對橋梁的損傷程度、承載能力進(jìn)行判斷.在實(shí)際的工程測量中最容易獲取的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)就是振動(dòng)頻率,但是振動(dòng)頻率對質(zhì)量、剛度的變化具有弱靈敏性,這使得即使結(jié)構(gòu)的破損程度達(dá)到了極限破損程度,振動(dòng)頻率的變化也很難被

3、測試系統(tǒng)識(shí)別.如何解決振動(dòng)頻率對質(zhì)量、剛度的弱靈敏性正是本課題所要做的工作.本文利用大型有限元軟件ANSYS針對工程常用的鋼筋混凝土梁橋進(jìn)行了模態(tài)分析,討論了振動(dòng)頻率的變化與附加荷載大小、附加荷載位置、破損程度、破損位置之間的關(guān)系,研究了混凝土梁橋從完整階段到破壞階段振動(dòng)頻率的變化規(guī)律.通過振動(dòng)頻率在不同的附加荷載作用下、不同破損情況下的變化曲線來確定橋梁的承載能力以及破損程度,得出了附加荷載法改變了振動(dòng)頻率對橋梁結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的弱靈敏性