混凝土簡支梁橋附加荷載下模態(tài)分析.pdf

1、混凝土簡支梁橋承載能力的確定是現(xiàn)有橋梁維護、技術改造的前提條件,也是國內(nèi)外學術界和工程界關注的熱點問題,特別是隨著我國老舊橋梁工程的不斷增加,這一問題更加引人注目.傳統(tǒng)的橋梁靜力檢測方法不能快速確定橋梁承載能力和橋梁損傷位置,而且工作面大,加載時間長,通常需要中斷交通.因此研究一種簡便、快捷的橋梁承載能力以及損傷識別的方法具有重要的現(xiàn)實意義.本文研究的目的就是探索一種恰當?shù)拇_定橋梁承載能力和破損情況的方法.利用結構動力學原理和現(xiàn)代檢測技

2、術對橋梁進行研究已成為工程界所關注的熱點.結構模態(tài)參數(shù)(振動頻率、振型)是結構物理參數(shù)(質(zhì)量、剛度、阻尼)的函數(shù),而結構損傷必然會導致結構物理參數(shù)的變化,最終會引起結構模態(tài)參數(shù)的變化,因此利用現(xiàn)代的信號測試技術測出結構模態(tài)參數(shù)的變化就可以對橋梁的損傷程度、承載能力進行判斷.在實際的工程測量中最容易獲取的結構模態(tài)參數(shù)就是振動頻率,但是振動頻率對質(zhì)量、剛度的變化具有弱靈敏性,這使得即使結構的破損程度達到了極限破損程度,振動頻率的變化也很難被

3、測試系統(tǒng)識別.如何解決振動頻率對質(zhì)量、剛度的弱靈敏性正是本課題所要做的工作.本文利用大型有限元軟件ANSYS針對工程常用的鋼筋混凝土梁橋進行了模態(tài)分析,討論了振動頻率的變化與附加荷載大小、附加荷載位置、破損程度、破損位置之間的關系,研究了混凝土梁橋從完整階段到破壞階段振動頻率的變化規(guī)律.通過振動頻率在不同的附加荷載作用下、不同破損情況下的變化曲線來確定橋梁的承載能力以及破損程度,得出了附加荷載法改變了振動頻率對橋梁結構物理參數(shù)的弱靈敏性