【摘要】：橋梁結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)營關(guān)系到人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全。早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷和退化能最大化地延長橋梁使用壽命并降低其全壽命周期成本,確保結(jié)構(gòu)安全和可靠。因此,在役橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測勢在必行。目前的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中,大都安裝傳感器以采集結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號,從中提取結(jié)構(gòu)損傷的敏感特征量,建立相應(yīng)指標(biāo),判別結(jié)構(gòu)損傷狀況。但在實(shí)際工程中,環(huán)境因素(溫度,濕度,噪聲等)也像結(jié)構(gòu)損傷一樣引起結(jié)構(gòu)振動特性發(fā)生變化,進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)損傷識別精度。因此如何在環(huán)境因素影響下精確識別結(jié)構(gòu)損傷狀況是本課題的研究內(nèi)容。論文的主要研究工作如下。(1)闡述了論文研究的背景和意義,總結(jié)了結(jié)構(gòu)損傷識別的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并且論述了一些損傷識別方法在現(xiàn)階段的不足之處。(2)采用數(shù)值模擬方法研究了環(huán)境溫度與損傷對結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響,得出如下結(jié)論:溫度對結(jié)構(gòu)的影響遠(yuǎn)大于損傷的影響,且模態(tài)參數(shù)對結(jié)構(gòu)損傷不敏感,需求一種新的損傷識別指標(biāo)。(3)采用小波包分解處理結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號得到小波包能量譜,建立損傷指標(biāo),識別損傷。研究表明,小波包方法能夠有效識別結(jié)構(gòu)損傷狀況。(4)采用小波包能量譜結(jié)合PCA算法剔除環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)的影響,進(jìn)而識別結(jié)構(gòu)損傷。結(jié)果顯示,該方法能有效的剔除環(huán)境因素影響,使得結(jié)構(gòu)損傷識別精度大幅度提高。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U446
【圖文】：

不可忽視的影響。比如最常見的有突發(fā)性的地震、風(fēng)化腐蝕等，使得混凝土剝落老化，鋼筋受到氧化腐蝕，甚至有時候降低了橋梁結(jié)構(gòu)的整體的力學(xué)性能。如果對橋梁的健康監(jiān)測工作疏忽，造成沒有及時發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的損傷，這會使得橋梁結(jié)構(gòu)的損傷不斷的惡化，甚至?xí)绊憳蛄旱恼５姆蹠r間，嚴(yán)重的時候甚至?xí)䦟?dǎo)致災(zāi)難性的事故發(fā)生，這不但會影響我國社會的穩(wěn)定進(jìn)步[2]，甚至?xí)o人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全都造成無法挽回的損失。二十世紀(jì)以來，國內(nèi)外發(fā)生許多重大的橋梁坍塌事故。1980 年 5 月份，美國佛羅里達(dá)州坦帕灣大橋在遭受暴風(fēng)雨襲擊的同時被過往的船只撞擊，發(fā)生了坍塌事故，據(jù)統(tǒng)計(jì)這次事故造成的遇難人數(shù)達(dá)到 35 人。1994 年 10 月份，韓國首爾的圣水大橋坍塌，由于事故發(fā)生在上班高峰期直接導(dǎo)致了 31 人遇難；2001 年 3 月，位于葡萄牙北部的一座大橋發(fā)生坍塌事故，一輛大型客車墜入河中，事故導(dǎo)致了將近 60 人遇難；2003 年 8 月份，坐落在印度達(dá)曼的一座大型橋梁發(fā)生了坍塌，橋上的車輛墜入河中，事故導(dǎo)致 25 人喪生，其中包括了 23 名未成年人；2006 年 12 月，印度一座舊橋由于服役時間過長不堪重負(fù)發(fā)生了坍塌，這次坍塌造成 33 人遇難，幾十人受傷。圖 1-1、1-2 展示了國外的橋梁安全事故：

不可忽視的影響。比如最常見的有突發(fā)性的地震、風(fēng)化腐蝕等，使得混凝土剝落老化，鋼筋受到氧化腐蝕，甚至有時候降低了橋梁結(jié)構(gòu)的整體的力學(xué)性能。如果對橋梁的健康監(jiān)測工作疏忽，造成沒有及時發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的損傷，這會使得橋梁結(jié)構(gòu)的損傷不斷的惡化，甚至?xí)绊憳蛄旱恼５姆蹠r間，嚴(yán)重的時候甚至?xí)䦟?dǎo)致災(zāi)難性的事故發(fā)生，這不但會影響我國社會的穩(wěn)定進(jìn)步[2]，甚至?xí)o人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全都造成無法挽回的損失。二十世紀(jì)以來，國內(nèi)外發(fā)生許多重大的橋梁坍塌事故。1980 年 5 月份，美國佛羅里達(dá)州坦帕灣大橋在遭受暴風(fēng)雨襲擊的同時被過往的船只撞擊，發(fā)生了坍塌事故，據(jù)統(tǒng)計(jì)這次事故造成的遇難人數(shù)達(dá)到 35 人。1994 年 10 月份，韓國首爾的圣水大橋坍塌，由于事故發(fā)生在上班高峰期直接導(dǎo)致了 31 人遇難；2001 年 3 月，位于葡萄牙北部的一座大橋發(fā)生坍塌事故，一輛大型客車墜入河中，事故導(dǎo)致了將近 60 人遇難；2003 年 8 月份，坐落在印度達(dá)曼的一座大型橋梁發(fā)生了坍塌，橋上的車輛墜入河中，事故導(dǎo)致 25 人喪生，其中包括了 23 名未成年人；2006 年 12 月，印度一座舊橋由于服役時間過長不堪重負(fù)發(fā)生了坍塌，這次坍塌造成 33 人遇難，幾十人受傷。圖 1-1、1-2 展示了國外的橋梁安全事故：

蘇州科技大學(xué)碩士論文 第一章 緒論橋發(fā)生了垮塌事故，這次事故直接造成 600 余萬元的損失，遇難人數(shù)達(dá)到 40 人，還有 14 人受到重傷；1999 年 7 月，位于甘肅岷縣的一座鐵索橋突然發(fā)生坍塌，橋上的行人都落入水中，其中包括 18 人遇難；2011 年 7 月，福建省的武夷公館大橋坍塌，一輛大巴墜入橋下，1 人遇難。圖 1-3、1-4 展示的是國內(nèi)橋梁安全事故：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉義倫;時圣鵬;廖偉;;利用曲率模態(tài)識別橋梁損傷的研究[J];振動與沖擊;2011年08期

2 朱軍華;余嶺;;基于頻響函數(shù)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測主成分分析法[J];振動與沖擊;2011年05期

3 李苗;黃天立;任偉新;;溫度影響下基于主成分分析和模態(tài)柔度的結(jié)構(gòu)異常檢測[J];振動與沖擊;2011年05期

4 葛繼平;李胡生;;平均曲率模態(tài)法識別橋梁損傷可行性試驗(yàn)研究[J];中外公路;2010年05期

5 盧偉;滕軍;;基于數(shù)據(jù)融合的傳感器優(yōu)化布置方法[J];振動與沖擊;2009年09期

6 王開鳳;張謝東;;土木工程結(jié)構(gòu)損傷識別研究[J];公路;2008年01期

7 荊龍江;項(xiàng)貽強(qiáng);;基于模態(tài)分析技術(shù)的大跨度斜拉橋主梁損傷識別[J];中國鐵道科學(xué);2007年06期

8 譚冬梅;瞿偉廉;;基于小波包分析的空間桿系結(jié)構(gòu)損傷診斷[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

9 姜增國;瞿偉廉;閔志華;;基于小波包分析的結(jié)構(gòu)損傷定位方法[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年11期

10 丁幼亮;李愛群;繆長青;;基于小波包能量譜的結(jié)構(gòu)損傷預(yù)警方法研究[J];工程力學(xué);2006年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 方圣恩;基于有限元模型修正的結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究[D];中南大學(xué);2010年

2 郭健;基于小波分析的結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究[D];浙江大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 吳云峰;溫度敏感性結(jié)構(gòu)基于小波包變換的損傷識別研究與應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2017年

2 相林杰;基于小波分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究[D];天津大學(xué);2013年

3 陳志為;基于統(tǒng)計(jì)模式識別技術(shù)的結(jié)構(gòu)異常檢驗(yàn)[D];福州大學(xué);2006年

4 張剛剛;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的橋梁損傷識別方法研究[D];長安大學(xué);2004年

本文編號：2770102