基于索力監(jiān)測的大跨索支承橋梁受損索識別的研究.pdf

1、本文針對索支承結構中索系統(tǒng)的健康監(jiān)測問題，以一座大跨高速公路斜拉橋（原型背景為蘇拉馬都人橋，以下簡稱S橋）的有限元模型為具體研究對象，系統(tǒng)研究驗證了一種基于索力監(jiān)測的、能夠合理有效地監(jiān)測索結構的索系統(tǒng)中每一根索的健康狀況的方法。
　　 本文主要研究工作可以概括如下：
　　 ①利用有限元法建立S橋的有限元基準模型；然后在有限元基準模型的基礎上進行損傷工況模擬，計算了受損索數(shù)目大于等于1時（68886種工況）所有支承索的索力

2、變化。
　　 ②針對S橋的索系統(tǒng)健康監(jiān)測問題，利用上述數(shù)據(jù)系統(tǒng)研究驗證了關于索力變化的線性關系假說，給出了用向量和矩陣表達的線性關系公式。定義了線性關系公式中各個向量和矩陣，并給出了建立各向量和矩陣的步驟和方法。
　　 ③本文研究表明，即使受損索的數(shù)量達到140根且受損索的損傷程度達到40％，線性關系假說在工程應用上都是可以接受的?；蛘哒f該線性關系只是一種近似的線性關系，因此不能簡單根據(jù)此線性關系來直接求解得到索損傷向量

3、，否則得到的索損傷向量中的元素甚至會出現(xiàn)較大的負值，也就是負損傷，這明顯是不合理的。為了獲得索損傷向量的可接受的解，即帶有合理誤差，但可以比較準確地從索系統(tǒng)中確定受損索的位置及其損傷程度，使用多目標優(yōu)化算法來求解上面提到的線性關系假說公式是一種合理的方法，本文給出了具體的求解過程（也就是識別受損索的過程）。并針對所有模擬案例進行了驗證研究，研究表明，在一定條件下，基于索力變化線性關系的多目標優(yōu)化算法受損索識別技術是能夠滿足工程應用要求的