基于橋梁遠程監(jiān)測信息的剩余壽命預測模式研究.pdf

1、橋梁在服役期間，環(huán)境侵蝕、材料老化和荷載的長期效應、疲勞效應與突變效應等不利因素的耦合作用將不可避免地導致結構和系統(tǒng)的損傷積累及抗力衰減，其剩余使用壽命經受著嚴峻的考驗。隨著橋梁健康監(jiān)測技術的發(fā)展，測試信息的準確性相應提高；同時時變可靠度理論也不斷得到完善，極大地提高了預測評估的可靠性。而現(xiàn)有的結構使用壽命預測方法都不能系統(tǒng)地、真實地對橋梁做出可靠的預測，本課題旨在從研究橋梁實時監(jiān)測信息出發(fā)，以時間序列理論和可靠度理論為基礎，建立結構抗

2、力和所受荷載效應的數(shù)學統(tǒng)計模式，進而達到預測橋梁整體結構的剩余使用壽命目的。 首先比較常用結構使用壽命預測方法的優(yōu)缺點，重點分析基于監(jiān)測信息的壽命預測特點及優(yōu)勢；利用規(guī)范和有限元理論，結合監(jiān)測手段提出確定橋梁初始狀態(tài)的三種方法。影響橋梁可靠性剩余壽命預測的因素大體分為結構抗力和荷載效應兩類，因此將它們構成整個研究的主題。通過收集國內外對結構抗力時變方面研究的資料，系統(tǒng)總結了誘發(fā)橋梁抗力衰變的各個影響因素，并對其影響機理進行深入剖

3、析；借用材料力學和結構動力學的基本原理，推導出反映結構抗力衰變的特征因子；時頻分析理論揭示了監(jiān)測信息與這些特征因子的相互關聯(lián)。依據數(shù)學手段和各特征因子的特性，提出特征因子反映抗力的方法；小波多尺度分析和數(shù)學擬合方法的思路解決了監(jiān)測信息中活載效應分離的問題，為修正現(xiàn)有荷載模型打下基礎。 最后，應用時間序列理論建立起基于監(jiān)測信息的結構抗力及荷載效應的預測性時變模式，構建出可靠性結構壽命預測的框架流程模式。以實橋監(jiān)測信息為依托，分析了