基于曲率模態(tài)理論的先簡支后連續(xù)梁橋損傷識別研究.pdf

1、橋梁在其建造及服務(wù)期間不可避免地要受到環(huán)境及有害物質(zhì)的侵蝕，諸如超重車、地震、結(jié)構(gòu)疲勞、材料老化、構(gòu)件缺陷以及人為破壞等，會(huì)造成橋梁不同程度的損傷，降低橋梁的實(shí)際承載力。橋梁因存在結(jié)構(gòu)缺陷和損傷而垮塌的事件時(shí)有發(fā)生，對橋梁進(jìn)行有效的長期健康監(jiān)測、定期安全評價(jià)和針對性的維護(hù)加固，保障橋梁安全使用已成為橋梁管理運(yùn)營部門最為關(guān)注的問題。本文以交通部頒布的20m至40mT梁和箱梁的通用圖為基礎(chǔ)，首先建立先簡支后連續(xù)梁橋有限元模型，數(shù)值計(jì)算連續(xù)梁

2、的模態(tài)參數(shù)，且系統(tǒng)計(jì)算分析不同截面、不同跨徑和不同跨數(shù)對連續(xù)梁自振特性的影響。其次對基于曲率模態(tài)理論橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明:
　　 1、曲率模態(tài)法、曲率模態(tài)微分法、曲率模態(tài)絕對差法均能對結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行識別，且低階模態(tài)出現(xiàn)誤導(dǎo)小峰的概率較小，損傷識別效果較好，其中曲率模態(tài)絕對差識別效果又優(yōu)于另兩類方法，而曲率模態(tài)微分法則不需要橋梁原始數(shù)據(jù)即可對結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識別。
　　 2、以曲率模態(tài)理論為基礎(chǔ)的三類識別方

3、法的識別效果與橋梁振型選取有關(guān)，當(dāng)損傷位置位于振型節(jié)點(diǎn)附近時(shí)，則無法識別。
　　 3、在單處損傷識別中，曲率模態(tài)絕對差曲線在損傷位置處會(huì)有突變，突變程度與損傷程度有關(guān)，損傷程度越大，突變越明顯。對于存在多處損傷的結(jié)構(gòu)，相同損傷程度且不同位置的曲率模態(tài)絕對差增量不同，相互獨(dú)立，曲率模態(tài)絕對差能夠判定損傷程度大小。
　　 4、基于頻率的損傷識別方法依賴橋梁的原始數(shù)據(jù)。頻率的變化中可以評定結(jié)構(gòu)是否存在損傷，但無法判斷損傷位置和