在役鋼筋混凝土橋梁損傷辨識及壽命預測研究.pdf

1、在交通日益發(fā)達的今天，各種交通方式發(fā)揮著各自重要的作用，其中作為公路、鐵路、城市和農村道路以及水利建設中跨越各種障礙物且具有承載能力的重要結構物——
　　 橋梁在交通運輸中占據著日益重要的地位。近幾十年來，我國已經修建了大量的橋梁，特別是在現代高級公路以及城市高架道路的修建。橋梁作為生命線系統的重要組成部分，在國民經濟和國防建設中占有顯著地位，是交通運輸的咽喉，因此對其結構性能及運營狀況需提出了更高的要求。為更好的保護人民財產安

2、全，迅速有效地辨識出橋梁結構損傷位置和損傷程度，及時對橋梁結構做出剩余壽命預測，已經成為工程界的熱點之一。
　　 本文主要敘述了目前橋梁損傷辨識研究領域和壽命預測的現狀及發(fā)展趨勢，詳細介紹了本文課題研究背景和主要研究內容。
　　 目前為止，進行橋梁損傷辨識比較理想的方法就是基于曲率模態(tài)理論的橋梁損傷辨識方法。曲率模態(tài)作為一種能夠反映結構局部特征變化的模態(tài)參數，可以通過橋梁結構的各階振型差分得到。通過理論分析可知，橋梁結構

3、的局部損傷如裂縫、鋼筋銹蝕等，不會造成結構質量的明顯變化，但是會直接導致結構局部的剛度下降，從而引起曲率模態(tài)振型曲線和曲率模態(tài)差曲線發(fā)生突變，這就為曲率模態(tài)理論進行橋梁損傷辨識提供了理論支持。
　　 在役橋梁結構的剩余壽命的預測也是亟待解決的問題。本文運用時變可靠度理論，根據結構的衰減規(guī)律，詳述實橋結構的剩余壽命預測計算方法和步驟?；诳煽啃岳碚摲椒ㄟM行剩余壽命預測有其基本特點：可利用可靠度指標或失效概率來統一描述結構的安全水平

4、，使預測結果更加精確和穩(wěn)定。
　　 本文具體研究內容如下：
　　 1、介紹橋梁損傷辨識和壽命預測的現狀和發(fā)展趨勢及有限元理論基礎，詳述曲率模態(tài)及曲率模態(tài)差理論。
　　 2、分析研究曲率模態(tài)、曲率模態(tài)差在簡支橋、連續(xù)梁橋損傷辨識中的變化趨勢，得出曲率模態(tài)、曲率模態(tài)差在損傷結構中的規(guī)律。
　　 3、利用曲率模態(tài)、曲率模態(tài)差在損傷結構的規(guī)律，參照許溝特大橋的有關數據，建立有限元模型，詳細模擬支座、跨中等處損傷，