城市道路高架橋作為城市道路立體交通工程的主要形式之一,具有投資少、建設(shè)周期短、對地面交通影響小等突出優(yōu)點,因而得到了廣泛應(yīng)用。在不中斷交通的情況下,如何利用（準(zhǔn)）分布式應(yīng)變傳感技術(shù)對城市道路高架橋進行連續(xù)監(jiān)測和對結(jié)構(gòu)中的損傷實現(xiàn)快速識別,對保障城市道路高架橋的安全運營具有積極意義。因此,本文通過理論推導(dǎo)、數(shù)值模擬和試驗論證等方式,對城市道路高架橋基于宏應(yīng)變的損傷識別方法及相關(guān)內(nèi)容開展了研究。主要內(nèi)容如下:1.提出并系統(tǒng)研究了“頻域宏應(yīng)變工作變形”的動力指標(biāo)（1）本文從結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本理論和光纖光柵應(yīng)變傳感器工作原理出發(fā),推導(dǎo)了宏應(yīng)變頻響函數(shù)、宏應(yīng)變傳遞率函數(shù),并據(jù)此提出了“頻域宏應(yīng)變工作變形（OMSS）”的動力指標(biāo),建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達式,并形成了三種識別方法。該指標(biāo)物理意義明確、表達形式簡單,識別方法可靠。（2）通過對系統(tǒng)的零點、極點和宏應(yīng)變傳遞率函數(shù)的討論,詳細(xì)分析了OMSS的特性;簡述了OMSS與宏應(yīng)變模態(tài)振型（SMS）的聯(lián)系與區(qū)別;以簡支梁為例,討論了不同頻率選擇、激勵位置和激勵條件對OMSS的影響。（3）從宏應(yīng)變、系統(tǒng)零點以及宏應(yīng)變傳遞率函數(shù)（STF）等三個構(gòu)成OMSS的關(guān)鍵元... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：191 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

國內(nèi)外城市道路高架橋重大事故（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

第六章 三跨連續(xù)梁橋模型動力試驗研究 東南大學(xué)博士學(xué)位論文保證主梁的豎向振動過程中允許發(fā)生較小的縱向位移，以釋放支座對橋面的彎矩約束。模型正立面示意圖如圖 6-3 所示，鉸支座的具體細(xì)節(jié)及尺寸如圖 6-4 所示，橋梁墩柱模型及具體尺寸如圖 6-5 所示。本橋梁模型采用矩形截面設(shè)計，主要基于以下幾個因素考慮：（1）因場地面積受限，在橋梁跨度不大的情況下，只有采用較小截面慣性矩的實心矩形截面才可以在試驗荷載作用下，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的宏應(yīng)變，以方便對所提方法進行驗證；（2）在對橋梁主梁切割制造損傷時，矩形截面的損傷量有明確的公式計算量化；（3）在對實際橋梁的結(jié)構(gòu)分析時，常采用比擬正交異形板法計算，即把橋梁主梁比擬簡化為一塊矩形的平板，作為彈性薄板按古典彈性理論來進行分析，可以更精確地反映實際結(jié)構(gòu)的受力。

圖 6-5 橋梁墩柱模型及具體尺寸（單位：mm）6.1.2 傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)本試驗采用準(zhǔn)分布式應(yīng)變傳感器—“布拉格光纖光柵應(yīng)變傳感器（FBG）”（圖 6-6）作為結(jié)構(gòu)宏應(yīng)變響應(yīng)的數(shù)據(jù)采集傳感器，配套使用的數(shù)據(jù)采集和解調(diào)設(shè)備是由美國 Micron Optics 公司生產(chǎn)的、型號為SM130 的四通道光纖光柵傳感解調(diào)儀（圖 6-7），每個通道最多可以串聯(lián)連接 80 個 FBG，可以滿足本試驗所需最大傳感器數(shù)量的需求。

【參考文獻】：
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本文編號：3303198