基于廣義局部信息熵的鋼筋混凝土梁損傷識別研究.pdf

1、公路交通是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的生命線工程，而橋梁是公路交通的咽喉，因此橋梁的健康狀態(tài)是保證交通運(yùn)輸系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提。但隨著公路交通量劇增、超重車、環(huán)境因素、設(shè)計施工的先天不足等原因使橋梁發(fā)生各種損傷。因此，對橋梁進(jìn)行損傷識別研究，保證橋梁正常運(yùn)行具有重要意義和價值。
　　損傷識別理論是橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)必不可少的組成部分，傳統(tǒng)損傷識別方法一般要經(jīng)過復(fù)雜的計算或信號變換過程，而且一般只有大橋、特大橋才會進(jìn)行健康監(jiān)測。但現(xiàn)今我國即將由橋梁建

2、設(shè)進(jìn)入橋梁養(yǎng)護(hù)、維修時期，其中中小跨徑鋼筋混凝土橋梁占據(jù)較大比例，大量中小跨徑橋梁需要進(jìn)行檢測和維修加固，所以研究針對中小跨徑橋梁的損傷識別方法具有實(shí)際意義。
　　將機(jī)械損傷識別中的廣義局部信息熵?fù)p傷指標(biāo)引入鋼筋混凝土橋梁損傷識別領(lǐng)域，將其擴(kuò)展到靜力測試方面，并將數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)一步改進(jìn)，使結(jié)果更加直觀。該指標(biāo)理論簡單、概念清晰，無需結(jié)構(gòu)無損狀態(tài)數(shù)據(jù)，無需有限元模擬。解決了利用傳統(tǒng)損傷指標(biāo)進(jìn)行損傷識別時需經(jīng)過復(fù)雜計算，結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)數(shù)

3、據(jù)不易獲取，損傷識別精度受有限元模擬精度影響大的問題。
　　利用有限元分析軟件Midas/Civil建立鋼筋混凝土梁有限元模型進(jìn)行模擬分析，得到模型的振型和撓度數(shù)據(jù)，構(gòu)造廣義局部信息熵指標(biāo)。研究基于振型的廣義局部信息熵時，分析了鋼筋混凝土簡支梁和三跨連續(xù)梁兩個模型，利用一階振型和二階振型數(shù)據(jù)構(gòu)造廣義局部信息熵。研究基于撓度的廣義局部信息熵時，只進(jìn)行了簡支梁模擬，利用撓度數(shù)據(jù)構(gòu)造廣義局部信息熵，為了便于后續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分析了4組逐

4、漸減少的數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)。對損傷指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證時，分析了指標(biāo)在損傷定位、損傷定量和抗噪性方面的效果。損傷定位分析了鋼筋混凝土梁的單點(diǎn)損傷和多點(diǎn)損傷。損傷程度只進(jìn)行了定性分析。抗噪性分析了兩種噪聲水平下的單點(diǎn)損傷和多點(diǎn)損傷。
　　數(shù)值模擬結(jié)果表明基于振型的廣義局部信息熵可以確定簡支梁和連續(xù)梁的損傷位置，基于一階振型的廣義局部信息熵可以較好的分析簡支梁和連續(xù)梁的損傷程度，基于二階振型的廣義局部信息熵在簡支梁和連續(xù)梁中可以較好的抵抗噪聲?；趽?/p>