[硕士]基于挠度差值影响线的简支梁桥损伤识别研究

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内容简介

　　桥梁工程作为道路中的咽喉部位，在交通系统中占有重要的地位，桥梁能否正常工作直接影响着道路的使用状况。但是由于施工条件的限制以及使用过程中超载超限车的通行等外界因素，使得桥梁结构均存在不同程度的损伤。能否及时查出桥梁结构的损伤部位以及损伤程度，对保证道路的正常使用具有至关重要的作用。　　本文在总结前人提出的结构损伤识别方法的基础上，提出以损伤前后移动荷载作用下简支梁桥某点挠度的变化即简支梁桥挠度差值影响线为损伤标识量进行损伤识别的方法，该方法只需一个位移传感器即可进行简支梁的损伤识别。首先利用虚功原理推导出简支梁在损伤前后某点挠度差值影响线的解析式，得出当移动荷载位于损伤区域时挠度差值与移动荷载位置成三次方关系，而在其它无损区域与移动荷载位置成线性关系，且对于单损伤简支梁当移动荷载位于损伤区域时挠度差值达到最大值，该最大值又与损伤程度有关。利用该方法能够较好的识别简支梁单损伤的位置和程度。　　由于在损伤区域挠度差值与移动荷载位置成三次方关系，在其它无损区域成线性关系，提出利用挠度差值影响线曲率的损伤识别方法。该方法不但能够较好的识别单损伤的损伤位置和程度，而且对于多损伤也同样具有较好的识别效果。　　上述方法必须在已知结构未损伤时的挠度影响线的前提下才能进行结构的损伤识别，但是在实际损伤识别过程中很难通过测试手段得到结构未损伤时的挠度影响线。由于在实际的使用过程中桥梁结构的损伤一般都不是对称出现的，因此本文又提出利用对称加载情况下挠度差值影响线曲率进行损伤识别的方法，该方法无需桥梁结构的先验参数即可进行结构的损伤。　　利用上述三种方法，通过^打D4S软件对一简支梁进行了数值模拟。并通过试验的方法进行了验证，数值模拟和试验测试的结果表明利用上述三种方法只需一个位移传感器即可较好的对简支梁进行损伤识别，且测试方法简单，具有一定的优越性。

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