基于信息熵的混凝土橋梁裂縫演化與識別研究.pdf

1、本文全面回顧了混凝土材料本構模型、模態(tài)類損傷識別方法以及信息熵理論，提出結合能量法與信息熵理論，用于混凝土橋梁裂縫識別與演化研究，部分解決了目前基于熵理論對于混凝土裂縫演化研究若干關鍵問題，并提出了混凝土裂縫識別新方法，為混凝土橋梁結構的健康檢測提供配套判據(jù)。
　　基于耗散體系特性，結合能量法與信息熵理論，并以混凝土橋梁結構內(nèi)部能量分布為切入點，推導了混凝土裂縫演化應變能熵函數(shù)以及單元應變能熵值損傷程度判定公式，系統(tǒng)的分析了混凝土

2、橋梁裂縫的起裂、穩(wěn)定擴展階段、失穩(wěn)以及失穩(wěn)破壞階段的應變能熵變情況，繪制了裂縫演化應變能熵變?nèi)€。通過有限元軟件Midas/FEA模擬連續(xù)梁結構裂縫演化的應變能熵變論證本文所提理論的可行性。
　　分析荷載因素、溫度因素對混凝土裂縫演化影響，基于信息熵理論，信息化荷載與溫度因素，推導雙因素作用下混凝土裂縫應變能熵值影響函數(shù)，同時推導了溫度因素與荷載因素對混凝土裂縫演化影響函數(shù)。通過有限元軟件Midas/FEA計算了溫度因素、荷載因

3、素對混凝土裂縫演化的影響程度。
　　基于耗散體系特性、信息熵理論以及模態(tài)類損傷識別方法，結合信息熵與模態(tài)應變比能法，推導模態(tài)應變比能熵函數(shù)，提出利用裂縫出現(xiàn)前后模態(tài)應變比能熵的變化識別裂縫位置。通過有限元軟件Midas/FEA模擬單點損傷、兩點對稱損傷以及兩點不對稱損傷，并將所得數(shù)據(jù)引入Matlab計算程序，計算混凝土裂縫出現(xiàn)前后應變比能熵變并繪制損傷識別圖，得出模態(tài)應變比能熵能準確定位裂縫位置的結論。
　　基于混凝土結構有

4、限元理論，劃分混凝土結構單元并計算單元應變能熵值，分析裂縫出現(xiàn)前后單元應變能熵值變化，構建單元損傷程度公式，推導結構裂縫寬度及深度計算公式，最終基于所得數(shù)據(jù)綜合評估結構狀態(tài)。并通過Midas/FEA模擬帶裂縫結構驗證了所提理論可計算裂縫寬度以及裂縫深度。
　　全文結合理論分析、數(shù)值模擬，確定了混凝土結構裂縫演化的應變能熵值變化，并驗證了兩個不同的信息熵指標在混凝土裂縫識別方面的優(yōu)勢，旨在為混凝土裂縫演化研究與識別領域提供一種新的研