橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能擬靜力與動(dòng)參數(shù)聯(lián)合反演技術(shù)研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)一般基于承載力評(píng)估，其荷載試驗(yàn)檢測(cè)方法主要為：靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)由于可靠，目前被廣泛采用，但是存在測(cè)試效率低、檢測(cè)成本高、較長(zhǎng)時(shí)間中斷交通等缺點(diǎn)。動(dòng)載試驗(yàn)利用環(huán)境脈沖等激勵(lì)試驗(yàn)即可有效測(cè)得橋梁的動(dòng)力特性，是一種比較快速的評(píng)價(jià)方法，但相對(duì)不夠成熟，成為目前很多學(xué)者研究的一個(gè)主要方向。準(zhǔn)靜態(tài)載荷試驗(yàn)方法從其理論方法成型以來(lái)，由于對(duì)試驗(yàn)方法和采集設(shè)備要求較高，在我國(guó)一直未能得到很好應(yīng)用，準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)是在移動(dòng)荷載作用下測(cè)

2、試橋梁應(yīng)變影響線，能夠有效反映橋梁力學(xué)行為，具有可靠性較高和測(cè)試效率高等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)成為今后橋梁檢測(cè)的一個(gè)重要方向。
　　本課題在河北省交通廳科技計(jì)劃項(xiàng)目資助下，通過(guò)動(dòng)載試驗(yàn)和準(zhǔn)靜態(tài)荷載試驗(yàn)獲得橋梁的動(dòng)力參數(shù)和應(yīng)變影響線，以此為基礎(chǔ)提出基于擬靜力與動(dòng)參數(shù)聯(lián)合反演技術(shù)修正有限元模型。橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型修正要以工程實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)試驗(yàn)為前提，輕車加載試驗(yàn)為手段，加載試驗(yàn)包括動(dòng)力荷載試驗(yàn)和擬靜力荷載試驗(yàn)，將結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)響應(yīng)與有限元初

3、始模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，建立目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，不斷修正有限元模型的參數(shù)，使得有限元模型計(jì)算值與相應(yīng)的實(shí)測(cè)值最大程度達(dá)到吻合，從而得到修正后的有限元模型，即認(rèn)為修正后的模型與結(jié)構(gòu)實(shí)際狀況相一致，此時(shí)的有限元模型反映當(dāng)前結(jié)構(gòu)實(shí)際狀態(tài)。對(duì)修正后的有限元模型進(jìn)行仿真靜載試驗(yàn)，建立與傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)方法的有機(jī)聯(lián)系，以此評(píng)價(jià)橋梁承載力。
　　針對(duì)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(duì)幾種常見(jiàn)的損傷形式，研究橋梁在不同的損

4、傷情況對(duì)動(dòng)參數(shù)和應(yīng)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(yàn)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(dòng)參數(shù)聯(lián)合反演技術(shù)，并依據(jù)有限元修正相關(guān)原理，建立了應(yīng)用于此方法的聯(lián)合目標(biāo)函數(shù)，為有限元模型優(yōu)化提供依據(jù)；三是進(jìn)行室內(nèi)模擬試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行聯(lián)合修正驗(yàn)證本課題提出的方法的可行性，對(duì)修正后模型做仿真計(jì)算并與傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)對(duì)比，評(píng)價(jià)試驗(yàn)梁承載力；四是將該方法應(yīng)用于兩個(gè)工程實(shí)例中，通過(guò)對(duì)不同形式工程實(shí)例的分析與計(jì)算，驗(yàn)證了本