鋼—混凝土組合小箱梁橋損傷識(shí)別及合理構(gòu)造研究.pdf

1、鋼-混凝土組合小箱梁橋是目前城市橋梁中的一種新型橋梁，將混凝土橋面板與鋼箱梁組合成整體共同受力的結(jié)構(gòu)形式，充分發(fā)揮了鋼材抗拉、混凝土抗壓的材料優(yōu)點(diǎn)。它具有受力性能好，抗震性能優(yōu)良，自重輕，施工快速方便、省腳手架和模板，保護(hù)環(huán)境，不影響下部交通等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，相比以單一材料的混凝土結(jié)構(gòu)和純鋼結(jié)構(gòu)，組合結(jié)構(gòu)可以在結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能與經(jīng)濟(jì)性之間尋求一個(gè)更好的平衡點(diǎn)，故而組合結(jié)構(gòu)橋梁具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以一座40m跨徑的多梁式鋼-混凝

2、土組合小箱梁結(jié)構(gòu)為背景，從組合結(jié)構(gòu)的模型修正、損傷識(shí)別方法和提高結(jié)構(gòu)的整體性能等角度出發(fā)，通過試驗(yàn)測(cè)試與數(shù)值分析結(jié)合，展開了系列研究，得出如下研究成果:
　　1)為保證橋梁狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性，對(duì)新建橋梁的初始模型通過整橋動(dòng)載試驗(yàn)，結(jié)合數(shù)值模型中的模態(tài)參數(shù)靈敏度分析，借助最小二乘法優(yōu)化方法，提出建立更為符合真實(shí)情況的鋼-混凝土組合小箱梁的精細(xì)有限元模型的方法。
　　2)在精細(xì)有限元模型的基礎(chǔ)上，利用模態(tài)曲率差法對(duì)結(jié)構(gòu)的預(yù)損傷進(jìn)行

3、識(shí)別，結(jié)果表明模態(tài)曲率差法能夠識(shí)別鋼-混組合小箱梁結(jié)構(gòu)在橫橋向的損傷，特別是對(duì)于混凝土的損傷更加敏感。同時(shí)能夠比較準(zhǔn)確地定位損傷位置。頻率變化率作為損傷指標(biāo)，對(duì)損傷并不敏感，在實(shí)際應(yīng)用中極易被測(cè)量誤差淹沒或干擾，純粹基于頻率變化的損傷識(shí)別存在較大困難。
　　3)在試驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)鋼-混凝土組合小箱梁橋單梁縮尺模型進(jìn)行了動(dòng)力特性試驗(yàn)研究，并將其用于本文提出的基于模態(tài)參數(shù)靈敏度分析的模型修正方法進(jìn)行有限元模型的修正，給出了分析的前三階