基于多等級模態(tài)參數(shù)識別的大跨橋梁損傷診斷方法研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的運行積累了海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，由于這些海量數(shù)據(jù)是橋梁結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)下遭受各種耦合作用的綜合反應(yīng)，所以如何有效地去除各種荷載和環(huán)境因素對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響，從而準(zhǔn)確地診斷橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)，是當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域頗具挑戰(zhàn)性的課題。針對這一課題，本文利用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的海量數(shù)據(jù)，研究基于海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的大跨度橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷方法。
　　系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)外考慮環(huán)境因素影響的橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷的研究成果與發(fā)展趨勢，并著重分析了基于海量監(jiān)測

2、數(shù)據(jù)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷的關(guān)鍵問題。在此基礎(chǔ)上，提出了按照環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的影響程度實現(xiàn)對海量監(jiān)測模態(tài)參數(shù)進行級別劃分的思想。
　　重點研究了多等級模態(tài)參數(shù)識別的算法理論。橋梁結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)下的荷載和環(huán)境作用主要包括車輛荷載、環(huán)境溫度和風(fēng)速，因此，按照一定的準(zhǔn)則可將某一范圍內(nèi)車輛荷載、環(huán)境溫度和風(fēng)速劃分為一個運行等級。由于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的運行積累了海量數(shù)據(jù)，所以對應(yīng)每一個運行等級均有大量的數(shù)據(jù)，從而可以獲得對應(yīng)每一運行等級

3、的橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)隨時間的變化規(guī)律和概率分布。該方法實為剔除環(huán)境作用對橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)影響的一種實用方法。
　　在多等級橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別算法的基礎(chǔ)上，在每一等級下，通過建立環(huán)境因素與結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的相關(guān)模型，以異常診斷為算法框架，提出基于多等級模態(tài)參數(shù)識別的橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷方法。
　　以實際橋梁工程為背景，利用南京長江三橋健康監(jiān)測系統(tǒng)的海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析環(huán)境因素對該橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的影響規(guī)律，并進一步對本文所提算法理論進行