鋼桁架橋梁損傷識(shí)別分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，為了緩解日益增大的交通壓力，除了需要新建大量的橋梁以外、尚須對(duì)現(xiàn)有的橋梁及基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行加固完善。橋梁在服役過程中，會(huì)在各種因素的作用下逐漸積累形成一定的損傷，而這些損傷通常是難以用肉眼觀察到的，這些隱蔽的損傷會(huì)給生命安全和財(cái)產(chǎn)安全帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的損傷檢測識(shí)別是具有現(xiàn)實(shí)意義的。
　　目前，橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別已引起全世界的關(guān)注，其識(shí)別方法眾多，但還有較多的不完善的地方，尚

2、有極大的發(fā)展空間。由于橋梁結(jié)構(gòu)受到內(nèi)因和復(fù)雜外部環(huán)境因素的聯(lián)合影響，使得用某一單個(gè)方法難以完全對(duì)損傷狀態(tài)的橋進(jìn)行精確的定位和定量分析。而一些高精度的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別檢測方法，比如基于振動(dòng)分支還主要局限于理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)中，尚未直接用于實(shí)際工程當(dāng)中。因此，研究高性能、高標(biāo)準(zhǔn)的識(shí)別方法已經(jīng)成為一個(gè)全世界的科技研究中的新的領(lǐng)域。
　　橋梁除在服役過程中會(huì)積累形成損傷外，在戰(zhàn)爭（包括防范恐怖襲擊）中，橋梁設(shè)施往往會(huì)被首先受到攻擊，且是毀

3、滅性的。針對(duì)這類特殊情況,在對(duì)眾多部分損壞的橋梁的受損程度進(jìn)行快速識(shí)別、快速高效的修復(fù)，以迅速恢復(fù)和提高損傷橋梁的戰(zhàn)略物資的承載運(yùn)送能力的研究成果顯然也是具有非常重要的價(jià)值。
　　本文介紹了幾種國內(nèi)外相對(duì)成熟、基于參數(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法，總結(jié)了各種識(shí)別方法的優(yōu)缺點(diǎn)，然后對(duì)本文中的損傷檢測識(shí)別方法——基于固有頻率橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測識(shí)別方法等進(jìn)行了研究和分析，具體的研究內(nèi)容可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：
　?。?）研究分析基于固有頻率損

4、傷識(shí)別方法，以計(jì)算公式的形式將各類損傷識(shí)別分析方法的理論思想加以實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)損傷識(shí)別的目的。
　　（2）基于固有頻率損傷識(shí)別和靜態(tài)位移分析方法，采用有限元軟件MIDAS對(duì)一鋼桁架橋進(jìn)行了建模分析，通過集中加載力轉(zhuǎn)化為重力和不同加載力的方式，計(jì)算出橋梁模型在各個(gè)損傷工況和不同加載力的情況下的橋梁結(jié)構(gòu)的不同模態(tài)頻率和撓度值，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接損傷識(shí)別。
　?。?）根據(jù)有限元模型分析結(jié)果，對(duì)下承式桁架橋梁建立實(shí)體橋梁模型，具體試驗(yàn)方

5、式嚴(yán)格按照根據(jù)識(shí)別步驟來進(jìn)行。
　　（4）在有限元模擬和實(shí)體模型試驗(yàn)過程中，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力損傷模擬和靜載損傷識(shí)別，對(duì)比其MIDAS軟件模擬的固有頻率損傷檢測識(shí)別方法的檢測結(jié)果。
　　最后，總結(jié)了在仿真和實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題，分析了在有限元模擬和物理模型試驗(yàn)過程當(dāng)中對(duì)損傷模擬的實(shí)現(xiàn)方法，以及以上模擬方法在實(shí)現(xiàn)過程可能會(huì)對(duì)模擬效果的所帶來的影響。模擬分析和物理模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文實(shí)現(xiàn)了基于固有頻率損傷識(shí)別等方法在有限元