鐵路鋼桁梁橋損傷預(yù)警與健康狀態(tài)評(píng)估方法研究.pdf

1、隨著中國鐵路尤其是高速鐵路的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)取得了矚目世界的成就，橋梁結(jié)構(gòu)的安全是鐵路運(yùn)輸正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。為了實(shí)時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，避免橋梁發(fā)生災(zāi)難性事故，建立完整可靠的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)以及完善的損傷預(yù)警與損傷識(shí)別方法是十分必要的，對中國橋梁事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文基于湘潭橋健康監(jiān)測的工程背景，對橋梁健康監(jiān)測中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究，包括基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁運(yùn)營狀態(tài)評(píng)估、損傷預(yù)警以及損傷定量評(píng)估方法。主要研

2、究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)根據(jù)湘潭橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和歷史病害情況確定了健康監(jiān)測的內(nèi)容、重點(diǎn)以及監(jiān)測測點(diǎn)的布設(shè)原則，并研究了監(jiān)測系統(tǒng)的各子系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)。
　　(2)研究了異常信號(hào)的判別、濾波等監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理方法，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)域和頻域分析，對湘潭橋第1孔和第2孔簡支鋼桁梁橋的運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)估。
　　(3)研究了小波能量熵指標(biāo)對橋梁損傷預(yù)警的可行性。首先通過兩類仿真奇異信號(hào)和實(shí)測的奇異信號(hào)研究了小波能量熵在信號(hào)奇異性

3、檢測中的優(yōu)勢。然后通過下承式簡支鋼桁梁橋的數(shù)值模型，模擬其在移動(dòng)荷載列作用過程中發(fā)生突然損傷，使用加速度響應(yīng)的小波能量熵可以非常準(zhǔn)確的定位出損傷發(fā)生的時(shí)刻，具有很好的損傷預(yù)警效果。
　　(4)針對簡支鋼桁梁橋，本文研究了基于頻響函數(shù)和模型修正理論的損傷定量評(píng)估方法，利用測點(diǎn)間加速度響應(yīng)的頻響函數(shù)相似性構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)，使用模型修正的方法，可準(zhǔn)確識(shí)別簡支鋼桁梁橋不同部位、不同程度的損傷。同時(shí)還研究了該方法對鋼桁梁橋較為常見的節(jié)點(diǎn)板病害的