基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的懸索橋損傷識別方法研究.pdf

1、地錨式懸索橋作為跨度超過千米的大跨度橋梁的首選橋型，往往起著跨越巨大障礙、方便社會(huì)交通的重要作用，有時(shí)甚至關(guān)乎國家和社會(huì)的穩(wěn)定，且大跨度懸索橋的施工技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)高。對于整體特征表現(xiàn)為柔性的大跨度懸索橋，其動(dòng)力響應(yīng)對結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定性的影響比靜力響應(yīng)要顯著的多。故利用懸索橋動(dòng)力特性參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識別的研究具有重要的理論意義和廣泛的實(shí)用價(jià)值。
　　論文從常用于結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的模態(tài)分析方法入手，介紹了模態(tài)分析的理論;對用于損傷識別的損傷

2、指標(biāo)構(gòu)造以及小波分析用于損傷識別的原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
　　論文依托工程青草背長江大橋?yàn)橐恢骺鐬?88米的大跨徑地錨式懸索橋。考慮到地錨式懸索橋的加勁梁剛度通常比主纜和主塔的剛度低，因此本文重點(diǎn)對加勁梁的損傷識別進(jìn)行研究。首先，使用橋梁設(shè)計(jì)通用軟件Midas Civil對依托工程建立仿真有限元分析模型，進(jìn)行動(dòng)力特性分析，提取加勁梁前10階模態(tài)的頻率值;同時(shí)，使用數(shù)據(jù)處理軟件matlab對連續(xù)監(jiān)測1小時(shí)的加勁梁實(shí)測動(dòng)力特性數(shù)據(jù)進(jìn)行

3、頻譜分析;通過對比頻譜分析與有限元計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)橋梁的運(yùn)營狀況良好，不存在明顯的損傷。
　　然后，使用Midas Civil對依托工程建立加勁梁施加模擬損傷的仿真有限元分析模型，進(jìn)行動(dòng)力特性分析，提取加勁梁前10階模態(tài)的頻率值、振型值，利用中心差分公式近似計(jì)算曲率值，構(gòu)造模態(tài)頻率差、模態(tài)振型差、曲率模態(tài)差指標(biāo)用于損傷識別，研究各指標(biāo)對損傷識別的敏感程度高低、對損傷定位的準(zhǔn)確程度和與損傷程度之間的對應(yīng)關(guān)系;分析結(jié)果表明，三項(xiàng)指標(biāo)均可識