【摘要】：交通系統(tǒng)的快速發(fā)展使得橋梁的建設(shè)越來越多,隨之而來的橋梁在正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的安全狀況也備受關(guān)注。變截面橋梁較等截面梁有受力更合理的優(yōu)點(diǎn),在中小跨徑的連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋應(yīng)用也越來越廣泛,其安全問題也應(yīng)受到更多地關(guān)注。橋梁健康監(jiān)測(cè)能較好的提供橋梁實(shí)時(shí)信息,整體把握結(jié)構(gòu)健康狀況,能夠發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)局部的早期損傷并及時(shí)維修。損傷識(shí)別作為橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心組成部分,已受到國(guó)內(nèi)外的研究人員的廣泛關(guān)注。撓度影響線具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好和所需要的測(cè)點(diǎn)少等優(yōu)點(diǎn),因此利用撓度影響線構(gòu)造出識(shí)別損傷的指標(biāo)識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)的損傷具有一定的研究意義。本文基于目前工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的研究現(xiàn)狀,對(duì)基于撓度影響線識(shí)別變截面梁的損傷進(jìn)行了研究。主要通過理論、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三方面進(jìn)行論證,驗(yàn)證了撓度影響線構(gòu)造的損傷識(shí)別指標(biāo)可以識(shí)別變截面梁的損傷,并取得了較好地識(shí)別損傷的效果。本論文的主要研究工作歸納如下:概述了橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展和意義,綜述了當(dāng)前常用的損傷識(shí)別方法,并分析了常用識(shí)別損傷方法的優(yōu)點(diǎn)與不足。介紹了變截面梁的應(yīng)用及撓度影響線識(shí)別損傷的應(yīng)用情況。根據(jù)虛功原理,推導(dǎo)了截面剛度線性變化的簡(jiǎn)支梁跨中撓度影響線的解析解,分析了撓度影響線差值、撓度影響線差值的一階導(dǎo)數(shù)、撓度影響線差值的二階導(dǎo)數(shù)和撓度影響線二階導(dǎo)數(shù)四個(gè)指標(biāo)在損傷與未損傷的情況下的變化規(guī)律。理論上證明了上述四個(gè)指標(biāo)均能識(shí)別變截面梁的損傷。在沒有原始數(shù)據(jù)時(shí),撓度影響線二階導(dǎo)數(shù)能識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷;有原始數(shù)據(jù)時(shí),撓度差值也能較好的識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷。當(dāng)撓度影響線識(shí)別小損傷效果不佳時(shí),可利用小波變換協(xié)助識(shí)別損傷,并且取得了較好地?fù)p傷識(shí)別效果。針對(duì)變截面簡(jiǎn)支梁和變截面連續(xù)梁進(jìn)行數(shù)值模擬,利用撓度影響線構(gòu)造不同的損傷識(shí)別指標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行識(shí)別并分析指標(biāo)對(duì)于損傷識(shí)別的敏感性,研究結(jié)果表明對(duì)結(jié)構(gòu)的單損傷和多損傷四個(gè)指標(biāo)都能較好的識(shí)別,從損傷識(shí)別效果來看,撓度影響線差值識(shí)別損傷的效果較撓度影響線二階導(dǎo)數(shù)好。建立了一個(gè)三跨變截面梁實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?以新型高精度數(shù)字測(cè)量設(shè)備獲取的中跨跨中撓度影響線為基礎(chǔ),采用撓度影響線差值為損傷識(shí)別指標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行識(shí)別,研究結(jié)果表明撓度影響線差值能有效地識(shí)別變截面梁的損傷。從理論、數(shù)值模擬到模型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,基于撓度影響線對(duì)變截面梁的損傷識(shí)別的方法簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確、測(cè)點(diǎn)少,切實(shí)可行。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U446

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2524236