本文關(guān)鍵詞：基于動應(yīng)變的梁式橋梁動撓度識別　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在橋梁健康監(jiān)測中橋梁撓度作為結(jié)構(gòu)變形的一種描述形式,可以評價橋梁質(zhì)量及運營狀態(tài),反映橋梁的剛度,特別是橋梁的動撓度,更是橋梁受力變形最為實時的體現(xiàn),因此對橋梁的動撓度進行監(jiān)測具有重要意義。近年來在橋梁撓度測量方法中,基于應(yīng)變的方法受到了廣泛關(guān)注和研究。目前基于應(yīng)變測試識別橋梁撓度的方法主要有基于平均曲率方法,基于最小二乘曲線擬合方法和基于共軛梁法。這些方法在識別橋梁靜撓度方面已經(jīng)取得了一定的應(yīng)用,但是對于橋梁動撓度識別來說,由于靜撓度的識別原理僅考慮靜力的應(yīng)變-位移關(guān)系,并沒有考慮橋梁振動的影響,因而難以實現(xiàn)基于動應(yīng)變的橋梁動撓度精準(zhǔn)識別。針對梁式橋梁,本文提出了一種基于應(yīng)變模態(tài)的橋梁動撓度識別方法,其特征是利用應(yīng)變傳感器對振動的梁結(jié)構(gòu)進行應(yīng)變測試獲得動應(yīng)變數(shù)據(jù),由動應(yīng)變數(shù)據(jù)的互相關(guān)函數(shù)求出應(yīng)變模態(tài)振型,利用應(yīng)變-位移轉(zhuǎn)換關(guān)系求出位移模態(tài)振型,再由動應(yīng)變數(shù)據(jù)和應(yīng)變模態(tài)振型計算出位移模態(tài)坐標(biāo),最后根據(jù)計算出的位移模態(tài)坐標(biāo)疊加位移模態(tài)振型得到梁結(jié)構(gòu)的實時撓曲線,從而實現(xiàn)對動撓度的識別。為了驗證方法的有效性和適用性,本文分別對簡支梁、連續(xù)梁在脈沖激勵、地震荷載以及移動荷載作用下的動撓度進行了數(shù)值模擬,并進行了簡支梁力錘錘擊實驗。針對移動荷載作用下橋梁的動撓度,本文結(jié)合了解析模式分解理論,實現(xiàn)基于應(yīng)變模態(tài)的實時識別。所有數(shù)值模擬及實驗的結(jié)果表明,基于應(yīng)變模態(tài)識別橋梁動撓度是可行的,并且具有較高的精度。
[Abstract]:In bridge health monitoring, bridge deflection, as a description of structural deformation, can be used to evaluate the quality and operation state of the bridge, and to reflect the stiffness of the bridge, especially the dynamic deflection of the bridge. It is the most real-time embodiment of bridge deformation, so it is of great significance to monitor the dynamic deflection of bridge. In recent years, the bridge deflection measurement method. The method of strain based on strain has been paid more and more attention. At present, the method of identifying bridge deflection based on strain testing is mainly based on mean curvature method. Based on the least square curve fitting method and conjugate beam method, these methods have been applied to identify the static deflection of bridges, but for the dynamic deflection identification of bridges. Because the static deflection recognition principle only considers the static strain-displacement relation and does not consider the influence of the bridge vibration, it is difficult to realize the accurate identification of the dynamic deflection of the bridge based on the dynamic strain. A bridge dynamic deflection identification method based on strain mode is proposed in this paper, which is characterized by the use of strain sensors to obtain dynamic strain data by strain measurement of vibrating beam structures. Based on the cross-correlation function of the dynamic strain data, the mode shape of the strain mode is obtained, and the mode shape of the displacement mode is obtained by using the strain-displacement transformation relation, and then the displacement modal coordinates are calculated from the dynamic strain data and the strain modal mode. Finally, according to the calculated displacement modal coordinates superimposed displacement modal mode to obtain the real-time deflection curve of the beam structure, so as to realize the identification of dynamic deflection. In order to verify the effectiveness and applicability of the method, this paper separately for simply supported beam. The dynamic deflection of continuous beam under impulsive excitation, seismic load and moving load is numerically simulated, and a simple beam hammer hammering experiment is carried out, aiming at the dynamic deflection of bridge under moving load. This paper combines the theory of analytical mode decomposition to realize the real-time identification based on strain mode. The results of all numerical simulations and experiments show that it is feasible to identify the dynamic deflection of the bridge based on the strain mode. And it has high precision.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U446

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本文編號：1396602