鋼管混凝土拱橋的損傷識別研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋在使用過程中，由于種種原因可能會發(fā)生不同程度的損傷、開裂或老化，從而埋下事故隱患。為了確保人民生命財產(chǎn)安全，快速有效的識別出鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)可能發(fā)生損傷的部位和損傷程度，及時掌握橋梁的健康狀況，是當(dāng)前橋梁工程研究領(lǐng)域的熱點問題，開展鋼管混凝土拱橋損傷識別的研究，具有重要的理論意義和實用價值。 由于結(jié)構(gòu)的動力特性和結(jié)構(gòu)參數(shù)直接相關(guān)，結(jié)構(gòu)的損傷將引起相應(yīng)動力特性的改變，因此，如果能夠建立結(jié)構(gòu)動力特性與結(jié)構(gòu)損傷之間的映

2、射關(guān)系，則可以利用結(jié)構(gòu)振動測試信息來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷判別。按照采用數(shù)據(jù)和識別原理的不同，大致可以分為基于頻率的方法、基于振型的方法、基于柔度的方法等，但是這些方法大多是對簡單結(jié)構(gòu)的損傷診斷研究，對于像鋼管混凝土拱橋這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，目前尚缺少有效的方法。 本文以沈陽的長青大橋為工程背景，圍繞工程結(jié)構(gòu)損傷的課題，分別介紹了幾種基于結(jié)構(gòu)動力特性的損傷識別方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，并數(shù)值模擬了長青橋進(jìn)行損傷識別研究。 文章首先系統(tǒng)總結(jié)了

3、目前常用的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法，在此基礎(chǔ)上提出了兩個新的基于動力特性變化的損傷識別方法：柔度差斜率方法和位移模態(tài)四階導(dǎo)數(shù)方法。然后針對鋼管混凝土拱橋的結(jié)構(gòu)特點，提出了分區(qū)域的損傷識別方法。接著討論了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，并針對長青橋建立了一個BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于檢驗橋梁整體的健康狀態(tài)。最后以長青橋為研究對象，提出了針對鋼管混凝土拱橋的分階段分區(qū)域的損傷識別方法，分階段是指三階段的損傷診斷方法：①橋梁的健康狀況診斷；②損傷區(qū)域的定位；③損傷程