基于曲率模態(tài)的梁橋結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、本文把曲率模態(tài)理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論結(jié)合起來(lái)探究橋梁損傷識(shí)別特征，并著重對(duì)簡(jiǎn)支梁損傷位置進(jìn)行了識(shí)別研究。針對(duì)曲率模態(tài)差對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的局部不敏感性與損傷程度靈敏度問(wèn)題，提出了曲率模態(tài)差與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合的方法識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)損傷位置;將曲率模態(tài)差由一維擴(kuò)展至二維，提出基于二維曲率模態(tài)差的方法從二維角度識(shí)別橋梁損傷位置，并將此方法拓展至橋梁裂縫形狀識(shí)別;最后對(duì)隨機(jī)溫度荷載情況下的二維損傷識(shí)別提出解決方法，主要內(nèi)容如下:
　　1.針對(duì)一

2、維簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，首先利用曲率模態(tài)差對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別，包括單處損傷、多處損傷以及不同位置的損傷位置識(shí)別，驗(yàn)證了其有效性;針對(duì)目前損傷大小不定量的狀況，提出融合體積率與損傷程度的損傷量化概念，為損傷定量分析提供依據(jù);在較小損傷情況下，曲率模態(tài)差存在局部不敏感性與損傷程度靈敏度問(wèn)題，針對(duì)這一特性，提出融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類識(shí)別算法的方法對(duì)簡(jiǎn)支梁損傷的位置進(jìn)行識(shí)別，結(jié)果表明，在曲率模態(tài)差不能識(shí)別損傷的情況下，該方法能夠?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)損傷位置進(jìn)行有效的識(shí)別。

3、
　　2.針對(duì)二維簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，首先將曲率模態(tài)差理論拓展至二維;用高斯曲率模態(tài)差對(duì)簡(jiǎn)支板梁進(jìn)行二維損傷定位，結(jié)果表明其損傷識(shí)別效果并不明顯;提出二維模態(tài)曲率差的方法識(shí)別損傷位置，對(duì)簡(jiǎn)支板梁進(jìn)行了損傷識(shí)別研究，其結(jié)果較高斯曲率模態(tài)差明顯改善，在相同工況下能夠精確的識(shí)別出損傷位置;探討了二維曲率模態(tài)差方法進(jìn)行識(shí)別時(shí)，損傷的位置和識(shí)別效果的關(guān)系，研究表明其存在局部損傷不敏感的狀況;在二維曲率模態(tài)差對(duì)局部損傷不能識(shí)別的情況下，融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算

4、法對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別分析，結(jié)果表明此方法能夠有效的解決局部損傷不敏感的問(wèn)題;最后基于二維曲率模態(tài)差進(jìn)行擴(kuò)展，提出橋梁裂縫形狀識(shí)別技術(shù)，并對(duì)此進(jìn)行數(shù)值模擬，成功識(shí)別出裂縫的形狀。
　　3.結(jié)合溫度對(duì)混凝土彈性模量的影響，利用彈性模量的折減模擬溫度荷載對(duì)混凝土的影響;首先用二維曲率模態(tài)差對(duì)溫度荷載均勻作用在簡(jiǎn)支梁工況下進(jìn)行損傷識(shí)別分析，其識(shí)別效果明顯;提出影響因子法模擬溫度荷載作用于損傷位置與非損傷位置的區(qū)別并探究影響影子對(duì)識(shí)別效果的影

5、響，當(dāng)影響因子較大時(shí)，二維曲率模態(tài)差仍能夠準(zhǔn)確識(shí)別出損傷位置;由于溫度分布的隨機(jī)性，用正態(tài)分布模擬溫度荷載隨機(jī)作用于簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，在此工況下用二維曲率模態(tài)差對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別，分析溫度隨機(jī)離散程度對(duì)損傷識(shí)別的影響，當(dāng)離散程度較小時(shí)，二維曲率模態(tài)差仍能準(zhǔn)確的識(shí)別出損傷位置;結(jié)合溫度對(duì)混凝土外表面與內(nèi)表面的梯度曲線，對(duì)日照情況進(jìn)行模擬，探究其對(duì)二維曲率模態(tài)差識(shí)別損傷位置的影響，結(jié)果表明在日照工況下，二維曲率模態(tài)差能夠識(shí)別出損傷位置;最后，針對(duì)溫