基于車橋耦合振動的混凝土簡支梁橋損傷診斷方法.pdf

1、目前我國橋梁數(shù)量眾多，更以中小型橋梁為主，混凝土梁橋占其中絕大部分。這些橋梁受長期運營荷載和環(huán)境等不利因素作用，不可避免出現(xiàn)各種損傷。我國目前對中小型混凝土梁橋的狀態(tài)檢測和評定還主要采用靜力試驗等傳統(tǒng)手段，基于動力的檢測和診斷等新理論方法的研究還處在起步階段，距離實際應(yīng)用還有很多工作要做。為此，本文以公路混凝土簡支梁橋為對象，系統(tǒng)分析各類典型損傷對橋梁結(jié)構(gòu)車載動力性能的影響機理和規(guī)律，研究提出基于車橋耦合振動的橋梁損傷診斷識別方法。依托

2、實際橋梁對方法的適用性和有效性等進行了驗證，為實現(xiàn)快速、有效的檢測識別橋梁結(jié)構(gòu)損傷、降低橋梁運營維修費用、保證橋梁運營安全起到了一定的推動作用，具有一定的工程應(yīng)用價值和理論意義。
　　首先，基于Lagrange方程推導建立了空間車輛計算模型的運動平衡方程，求解得到車輛模型的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣及阻尼矩陣。利用振型疊加法將橋梁按各節(jié)點物理坐標轉(zhuǎn)化為廣義模態(tài)坐標，以降低計算代價。以常見兩軸車輛為例，推導建立了空間12自由度整車模型與全尺

3、度橋梁結(jié)構(gòu)的車橋耦合振動方程，基于Matlab編制了面向橋梁損傷診斷的車橋耦合振動分析程序。
　　然后，通過對各種典型損傷的成因進行分析，選擇合理方式對典型損傷進行了數(shù)值模擬。依托工程實例，基于所編制的車橋耦合振動程序?qū)Χ喾N損傷工況下，結(jié)構(gòu)損傷下車橋系統(tǒng)的動力行為進行了大量數(shù)值模擬分析，系統(tǒng)分析了各類損傷對橋梁車載動力行為的影響規(guī)律和機理，為基于車橋振動的橋梁損傷診斷研究提供了理論參考和方法借鑒。
　　最后，以車橋耦合振動分