橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)在服役期間必然會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產(chǎn)帶來了巨大的損失，因此對于橋梁結(jié)構(gòu)的損傷檢測是非常有必要的?，F(xiàn)社會的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法還大多僅僅局限于人工檢測、簡單儀表檢測和靜力荷載試驗檢測等非簡單的損傷檢測方法，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確的定位和定量橋梁結(jié)構(gòu)的損傷狀況。對于一些高精度的基于振動的橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測識別方法則大部分局限于理論分析

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

3、不同損傷識別的模態(tài)參數(shù)，將基于靈敏度的橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測識別方法細分為一下三種方法，基于模態(tài)頻率的靈敏度損傷識別方法、基于模態(tài)位移的靈敏度損傷識別方法和基于移動質(zhì)量的靈敏度損傷識別方法。
　　(2)進一步研究分析各種基于靈敏度損傷識別方法的理論思想，將各種損傷識別分析方法的理論思想以計算公式的形式加以實現(xiàn)，以達到損傷識別的目的。
　　(3)以基于移動質(zhì)量的靈敏度損傷識別分析方法為例，采用有限元軟件SAP對一下承式單線鐵路桁架橋

4、進行了建模分析，利用附加質(zhì)量的方法，計算出橋梁模型在各個損傷工況下，附加質(zhì)量在橋梁模型各個單元時橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率，根據(jù)理論推導得出的附加靈敏度矩陣公式對橋梁結(jié)構(gòu)進行損傷識別。
　　(4)根據(jù)有限元模型分析結(jié)果，對下承式單向鐵路橋以1∶20的寸尺比例建立實體橋梁模型，然后采用基于移動質(zhì)量的靈敏度損傷識別分析方法對橋梁模型進行損傷檢測識別試驗，具體試驗方法嚴格按照損傷識別方法的步驟進行，使基于移動質(zhì)量的靈敏度損傷識別方法在工程實例中

5、得到驗證。
　　(5)在有限元模擬和實體模型試驗過程中，對橋梁結(jié)構(gòu)穿插進行了靜力損傷模擬和靜載損傷識別，對以上基于移動質(zhì)量的靈敏度損傷檢測識別方法的檢測結(jié)果進行分析、對比和驗證。
　　最后，本文總結(jié)了在有限元建模模擬和試驗過程中應注意的問題，分析了在有限元模擬和實體模型試驗過程中，對損傷模擬和附加質(zhì)量模擬的實現(xiàn)方法，以及以上模擬方法在實現(xiàn)過程中對模擬效果的影響。在以上模擬分析和實體模型試驗的基礎(chǔ)上，本文實現(xiàn)了基于移動質(zhì)量（附