基于影響線的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文基于影響線的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究基于影響線的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究DamageDetectioninBridgeStructuresUsingInfluenceLines作者姓名：寧婷婷學(xué)科、專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程學(xué)號(hào)：21406060指導(dǎo)教師：李冬生完成日期：2017.6大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要橋梁結(jié)構(gòu)作為交通運(yùn)輸中的關(guān)鍵性樞紐，有著至關(guān)重要的作用，它的正常運(yùn)行

2、與人身安全、國(guó)家財(cái)產(chǎn)和社會(huì)的穩(wěn)定息息相關(guān)，但由于內(nèi)在（材料老化等）或外在因素（地震等）的影響會(huì)造成橋梁不同程度的損傷，及時(shí)檢測(cè)出損傷狀況并對(duì)損傷部位進(jìn)行維修處理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)價(jià)值。本文提出基于對(duì)稱荷載和對(duì)稱測(cè)點(diǎn)作用下?lián)隙炔钪殿愑绊懢€和損傷前后應(yīng)變差值類影響線的損傷識(shí)別方法，具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）對(duì)三跨連續(xù)梁橋在對(duì)稱荷載作用和對(duì)稱測(cè)點(diǎn)作用下?lián)隙炔钪殿悾ú钪怠⒁浑A導(dǎo)和二階導(dǎo)）影響線的理論公式進(jìn)行了推導(dǎo)，從理論層面解釋了對(duì)稱荷載和

3、對(duì)稱測(cè)點(diǎn)作用下?lián)隙炔钪殿愑绊懢€損傷識(shí)別方法。（2）以三跨連續(xù)梁橋、三跨變截面連續(xù)梁橋、變截面箱型軌道梁和T型梁為模型，利用對(duì)稱荷載和對(duì)稱測(cè)點(diǎn)作用下?lián)隙炔钪涤绊懢€、差值一階導(dǎo)影響線和差值二階導(dǎo)影響線來(lái)進(jìn)行對(duì)稱荷載和對(duì)稱測(cè)點(diǎn)作用下?lián)隙炔钪殿愑绊懢€損傷識(shí)別模擬，比較了不同橋型在兩種方法作用下，損傷識(shí)別效果的異同，對(duì)比表明對(duì)稱荷載和對(duì)稱測(cè)點(diǎn)方法在不同橋梁上損傷識(shí)別效果的優(yōu)劣。（3）面向基于靜力測(cè)試數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別問(wèn)題，發(fā)展一種基于應(yīng)變差值類影

4、響線損傷識(shí)別方法，考慮到應(yīng)變較之于撓度對(duì)局部損傷具有更高的敏感性，該方法利用事先規(guī)定應(yīng)變測(cè)量單元的橋梁結(jié)構(gòu)在單位移動(dòng)荷載作用下的應(yīng)變影響線，通過(guò)差值、求導(dǎo)計(jì)算，提出以應(yīng)變差值、一階導(dǎo)和二階導(dǎo)影響線作為損傷指標(biāo)的損傷診斷方法，對(duì)桁架橋腹桿進(jìn)行損傷模擬，研究該類指標(biāo)對(duì)于斜桿或豎桿損傷的識(shí)別效果，同時(shí)分析不同桿件做測(cè)點(diǎn)帶給識(shí)別效果的影響。（4）基于差值類影響線的損傷識(shí)別能快速定位和定性判斷損傷程度，但無(wú)法識(shí)別具體損傷程度，不同于影響線損傷識(shí)別

5、方法，共軛梯度法（CG）方法把損傷識(shí)別問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化問(wèn)題能準(zhǔn)確識(shí)別損傷程度且收斂速度快，故采用CG方法來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別，對(duì)于大跨復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)，在利用差值類影響線方法快速檢測(cè)損傷區(qū)域的基礎(chǔ)上，結(jié)合CG方法來(lái)精確識(shí)別損傷位置及損傷程度，將CG方法分別應(yīng)用于懸臂梁和T型梁，證明了CG方法超快的收斂性和在損傷程度識(shí)別方面的有效性。（5）以星?？绾宜鞔髽?yàn)槟Ｐ?，基于?yīng)變差值類影響線進(jìn)行桁架結(jié)構(gòu)部分的損傷識(shí)別，探究了不同的移動(dòng)