橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別若干方法的比較研究.pdf

1、利用結(jié)構(gòu)靜力響應(yīng)數(shù)據(jù)對橋梁進(jìn)行損傷識別和安全性評價，在工程中得到了廣泛應(yīng)用。利用橋梁動力特性變化進(jìn)行損傷識別作為一類更簡便快捷的方法，近年來受到國內(nèi)外學(xué)者的重視，開展了不少卓有成效的研究。本文主要針對橋梁結(jié)構(gòu)，建立四座不同類型的有限元橋梁模型。分別從基于結(jié)構(gòu)靜力位移響應(yīng)的損傷識別理論、基于動態(tài)頻率變化的損傷識別理論、基于殘余力向量的損傷識別理論、基于動靜數(shù)據(jù)相結(jié)合的損傷識別理論、基于模態(tài)參數(shù)靈敏度的損傷識別理論以及引進(jìn)柔度差值斜率的模態(tài)

2、參數(shù)靈敏度兩階段法等共六類識別方法出發(fā)，對這些方法在不同橋梁結(jié)構(gòu)中的識別效果和適用范圍進(jìn)行了比較研究。具體內(nèi)容如下：
　?、偻茖?dǎo)了基于靜力位移響應(yīng)的結(jié)構(gòu)損傷識別理論。
　?、谕茖?dǎo)了基于結(jié)構(gòu)動態(tài)頻率改變的損傷識別理論。
　?、弁茖?dǎo)了基于殘余力向量的結(jié)構(gòu)損傷識別理論。
　　④推導(dǎo)了基于模態(tài)參數(shù)靈敏度的損傷識別理論。分別采用一階靈敏度方程解析解和二階靈敏度方程解析解作為初值，構(gòu)建出一階迭代算法和混合迭代算法。經(jīng)四類橋型

3、檢驗(yàn)，混合迭代算法由于考慮了泰勒級數(shù)展開二階項(xiàng)，具有迭代精度高、收斂穩(wěn)定、速度快的優(yōu)點(diǎn)。
　?、萏岢隽嘶趧屿o數(shù)據(jù)相結(jié)合的損傷識別理論。該方法由于結(jié)合了結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)信息和動態(tài)信息，因此更能全面的反應(yīng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部信息。共分為三類結(jié)合法，分別是靜力頻率結(jié)合、靜力殘余力結(jié)合和靜力頻率殘余力結(jié)合。其中，靜力頻率結(jié)合法可以顯著修正單獨(dú)使用靜力法或頻率法的不足，尤其對頻率法在對稱結(jié)構(gòu)中識別失效的修正能力顯著。靜力殘余力結(jié)合和靜力頻率殘余力結(jié)合

4、具有優(yōu)秀的抗噪能力。比之于單獨(dú)使用殘余力向量法，在噪聲峰值和均值上降幅顯著。
　?、薏捎昧艘肴岫炔钪敌甭实哪B(tài)參數(shù)靈敏度兩階段法對斜拉橋拉索進(jìn)行損傷識別分析。該法第一階段采用柔度差值斜率對損傷位置進(jìn)行定位，第二階段采用模態(tài)參數(shù)靈敏度法進(jìn)行迭代求解損傷程度。由于去除了非損傷位置的計(jì)算信息，使得損傷求解矩陣大為精簡，提高了迭代速度，減少了迭代次數(shù)。
　　⑦采用Ansys12.0中的Link10單元建立一座空間鋼桁架橋，Beam