[硕士]基于动力特性的桥梁损伤识别方法研究

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内容简介

　　[硕士]基于动力特性的桥梁损伤识别方法研究　　学科专业:桥梁与隧道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：长安大学　　学位年度：2009　　 交通是一个国家经济发展的命脉，而桥梁在整个国家交通体系中起着枢纽以及咽喉的作用，所以保障桥梁的正常使用以及安全性能就显得至关重要，这就需要经常对桥梁进行安全性检测和长期的健康监测。因此在对桥梁进行安全性检测和健康监测过程中，对结构的损伤识别技术成为工程技术人员面临的一个新的课题。　　 桥梁的损伤识别技术的研究己经有几十年的历史，在这个过程中，基于静态以及动态的损伤识别技术研究己经取得了丰硕的成果。但其中一个重要的问题在于进行损伤识别的动力参数的种类繁多，如何保证参数的变化正确、有效地反映结构真实的损伤位置和损伤程度是一个鱼待解决的问题，这就需要采用科学合理的计算方法与损伤识别参数相结合，通过一系列的计算来归纳出损伤识别参数和损伤位置、损伤程度的关系。依据此关系为以后的损伤检测带来便捷且可作为参考。　　 首先，本文介绍了基于动力特性的桥梁结构损伤识别方法及识别理论，详细介绍了基于振型差值曲率模态分析理论的结构损伤识别。　　 其次，比较不同模态下简支梁、连续梁的振型差值曲率图，得出在两者对损伤位置识别效果明显的最佳阶数模态。　　 接着，分别以简支梁和连续梁为算例，利用大型空间有限元程序Midas计算出简支梁和连续梁在各个工况下结构振动时的竖向位移，计算出结构损伤前后各节点的振型差值曲率，并绘制相关柱状图。根据损伤单元的变化特性对结构的损伤位置进行了损伤定位评估。　　 最后针对简支梁和连续梁最佳识别模态下，由控制截面损伤单元不同损伤程度工况下对应的振型差值曲率与损伤度、频率变化率与损伤度，回归简支梁和连续梁控制截面单元的振型差值曲率与损伤度关系式和频率变化率与损伤度关系式，作为以后依靠桥梁结构控制截面节点振型差值曲率和频率变化率来评估损伤度的参考。

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