在役鋼筋混凝土橋梁損傷辨識及壽命預(yù)測研究.pdf

1、在交通日益發(fā)達的今天，各種交通方式發(fā)揮著各自重要的作用，其中作為公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中跨越各種障礙物且具有承載能力的重要結(jié)構(gòu)物——
　　 橋梁在交通運輸中占據(jù)著日益重要的地位。近幾十年來，我國已經(jīng)修建了大量的橋梁，特別是在現(xiàn)代高級公路以及城市高架道路的修建。橋梁作為生命線系統(tǒng)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中占有顯著地位，是交通運輸?shù)难屎?，因此對其結(jié)構(gòu)性能及運營狀況需提出了更高的要求。為更好的保護人民財產(chǎn)安

2、全，迅速有效地辨識出橋梁結(jié)構(gòu)損傷位置和損傷程度，及時對橋梁結(jié)構(gòu)做出剩余壽命預(yù)測，已經(jīng)成為工程界的熱點之一。
　　 本文主要敘述了目前橋梁損傷辨識研究領(lǐng)域和壽命預(yù)測的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，詳細介紹了本文課題研究背景和主要研究內(nèi)容。
　　 目前為止，進行橋梁損傷辨識比較理想的方法就是基于曲率模態(tài)理論的橋梁損傷辨識方法。曲率模態(tài)作為一種能夠反映結(jié)構(gòu)局部特征變化的模態(tài)參數(shù)，可以通過橋梁結(jié)構(gòu)的各階振型差分得到。通過理論分析可知，橋梁結(jié)構(gòu)

3、的局部損傷如裂縫、鋼筋銹蝕等，不會造成結(jié)構(gòu)質(zhì)量的明顯變化，但是會直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部的剛度下降，從而引起曲率模態(tài)振型曲線和曲率模態(tài)差曲線發(fā)生突變，這就為曲率模態(tài)理論進行橋梁損傷辨識提供了理論支持。
　　 在役橋梁結(jié)構(gòu)的剩余壽命的預(yù)測也是亟待解決的問題。本文運用時變可靠度理論，根據(jù)結(jié)構(gòu)的衰減規(guī)律，詳述實橋結(jié)構(gòu)的剩余壽命預(yù)測計算方法和步驟?；诳煽啃岳碚摲椒ㄟM行剩余壽命預(yù)測有其基本特點：可利用可靠度指標(biāo)或失效概率來統(tǒng)一描述結(jié)構(gòu)的安全水平

4、，使預(yù)測結(jié)果更加精確和穩(wěn)定。
　　 本文具體研究內(nèi)容如下：
　　 1、介紹橋梁損傷辨識和壽命預(yù)測的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢及有限元理論基礎(chǔ)，詳述曲率模態(tài)及曲率模態(tài)差理論。
　　 2、分析研究曲率模態(tài)、曲率模態(tài)差在簡支橋、連續(xù)梁橋損傷辨識中的變化趨勢，得出曲率模態(tài)、曲率模態(tài)差在損傷結(jié)構(gòu)中的規(guī)律。
　　 3、利用曲率模態(tài)、曲率模態(tài)差在損傷結(jié)構(gòu)的規(guī)律，參照許溝特大橋的有關(guān)數(shù)據(jù)，建立有限元模型，詳細模擬支座、跨中等處損傷，