橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)在服役期間必然會(huì)存在大大小小的損傷，也正是由于這些潛在的損傷給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來了巨大的損失，因此對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)是非常有必要的?，F(xiàn)社會(huì)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法還大多僅僅局限于人工檢測(cè)、簡(jiǎn)單儀表檢測(cè)和靜力荷載試驗(yàn)檢測(cè)等非簡(jiǎn)單的損傷檢測(cè)方法，由于橋梁結(jié)構(gòu)存在很多的不確定性因素以及操作環(huán)境等外在因素的影響，這些方法已不能夠準(zhǔn)確的定位和定量橋梁結(jié)構(gòu)的損傷狀況。對(duì)于一些高精度的基于振動(dòng)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)識(shí)別方法則大部分局限于理論分析

2、和模擬試驗(yàn)，并不能夠直接應(yīng)用于實(shí)際工程實(shí)例中，因此對(duì)于高精度、高抗干擾能力和高性能的橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)識(shí)別方法的研究已成為國內(nèi)外科技研究發(fā)展的新熱潮。
　　本文首先對(duì)比介紹了幾種國內(nèi)外較為成熟的，基于振動(dòng)模態(tài)參數(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)識(shí)別方法，系統(tǒng)的總結(jié)了各種檢測(cè)識(shí)別方法的優(yōu)缺點(diǎn)，然后對(duì)本文中重點(diǎn)講述的損傷檢測(cè)識(shí)別方法—基于靈敏度的橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)識(shí)別方法進(jìn)行了重點(diǎn)研究和分析，具體的研究?jī)?nèi)容可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn):
　　(1)首先根據(jù)

3、不同損傷識(shí)別的模態(tài)參數(shù)，將基于靈敏度的橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)識(shí)別方法細(xì)分為一下三種方法，基于模態(tài)頻率的靈敏度損傷識(shí)別方法、基于模態(tài)位移的靈敏度損傷識(shí)別方法和基于移動(dòng)質(zhì)量的靈敏度損傷識(shí)別方法。
　　(2)進(jìn)一步研究分析各種基于靈敏度損傷識(shí)別方法的理論思想，將各種損傷識(shí)別分析方法的理論思想以計(jì)算公式的形式加以實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到損傷識(shí)別的目的。
　　(3)以基于移動(dòng)質(zhì)量的靈敏度損傷識(shí)別分析方法為例，采用有限元軟件SAP對(duì)一下承式單線鐵路桁架橋

4、進(jìn)行了建模分析，利用附加質(zhì)量的方法，計(jì)算出橋梁模型在各個(gè)損傷工況下，附加質(zhì)量在橋梁模型各個(gè)單元時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率，根據(jù)理論推導(dǎo)得出的附加靈敏度矩陣公式對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別。
　　(4)根據(jù)有限元模型分析結(jié)果，對(duì)下承式單向鐵路橋以1∶20的寸尺比例建立實(shí)體橋梁模型，然后采用基于移動(dòng)質(zhì)量的靈敏度損傷識(shí)別分析方法對(duì)橋梁模型進(jìn)行損傷檢測(cè)識(shí)別試驗(yàn)，具體試驗(yàn)方法嚴(yán)格按照損傷識(shí)別方法的步驟進(jìn)行，使基于移動(dòng)質(zhì)量的靈敏度損傷識(shí)別方法在工程實(shí)例中

5、得到驗(yàn)證。
　　(5)在有限元模擬和實(shí)體模型試驗(yàn)過程中，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)穿插進(jìn)行了靜力損傷模擬和靜載損傷識(shí)別，對(duì)以上基于移動(dòng)質(zhì)量的靈敏度損傷檢測(cè)識(shí)別方法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、對(duì)比和驗(yàn)證。
　　最后，本文總結(jié)了在有限元建模模擬和試驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題，分析了在有限元模擬和實(shí)體模型試驗(yàn)過程中，對(duì)損傷模擬和附加質(zhì)量模擬的實(shí)現(xiàn)方法，以及以上模擬方法在實(shí)現(xiàn)過程中對(duì)模擬效果的影響。在以上模擬分析和實(shí)體模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文實(shí)現(xiàn)了基于移動(dòng)質(zhì)量（附