橋梁結構力學性能擬靜力與動參數(shù)聯(lián)合反演技術研究.pdf

1、橋梁結構性能評價一般基于承載力評估，其荷載試驗檢測方法主要為：靜載試驗和動載試驗。靜載試驗由于可靠，目前被廣泛采用，但是存在測試效率低、檢測成本高、較長時間中斷交通等缺點。動載試驗利用環(huán)境脈沖等激勵試驗即可有效測得橋梁的動力特性，是一種比較快速的評價方法，但相對不夠成熟，成為目前很多學者研究的一個主要方向。準靜態(tài)載荷試驗方法從其理論方法成型以來，由于對試驗方法和采集設備要求較高，在我國一直未能得到很好應用，準靜態(tài)試驗是在移動荷載作用下測

2、試橋梁應變影響線，能夠有效反映橋梁力學行為，具有可靠性較高和測試效率高等優(yōu)點，將會成為今后橋梁檢測的一個重要方向。
　　本課題在河北省交通廳科技計劃項目資助下，通過動載試驗和準靜態(tài)荷載試驗獲得橋梁的動力參數(shù)和應變影響線，以此為基礎提出基于擬靜力與動參數(shù)聯(lián)合反演技術修正有限元模型。橋梁結構有限元模型修正要以工程實際橋梁結構為基礎，結構試驗為前提，輕車加載試驗為手段，加載試驗包括動力荷載試驗和擬靜力荷載試驗，將結構的實測響應與有限元初

3、始模型的計算結果進行比較，建立目標函數(shù)，通過優(yōu)化計算，不斷修正有限元模型的參數(shù)，使得有限元模型計算值與相應的實測值最大程度達到吻合，從而得到修正后的有限元模型，即認為修正后的模型與結構實際狀況相一致，此時的有限元模型反映當前結構實際狀態(tài)。對修正后的有限元模型進行仿真靜載試驗，建立與傳統(tǒng)靜載試驗方法的有機聯(lián)系，以此評價橋梁承載力。
　　針對本課題提出的方法，論文主要做了如下幾方面的研究，一是針對幾種常見的損傷形式，研究橋梁在不同的損

4、傷情況對動參數(shù)和應變影響線的影響規(guī)律，并依據(jù)影響規(guī)律提出有效的試驗方案，為選擇合適的修正參數(shù)提供依據(jù)；二是提出擬靜力與動參數(shù)聯(lián)合反演技術，并依據(jù)有限元修正相關原理，建立了應用于此方法的聯(lián)合目標函數(shù)，為有限元模型優(yōu)化提供依據(jù)；三是進行室內(nèi)模擬試驗，通過對試驗梁進行聯(lián)合修正驗證本課題提出的方法的可行性，對修正后模型做仿真計算并與傳統(tǒng)靜載試驗對比，評價試驗梁承載力；四是將該方法應用于兩個工程實例中，通過對不同形式工程實例的分析與計算，驗證了本