本文關(guān)鍵詞：基于信息熵的混凝土橋梁裂縫演化與識別研究

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【摘要】：本文全面回顧了混凝土材料本構(gòu)模型、模態(tài)類損傷識別方法以及信息熵理論,提出結(jié)合能量法與信息熵理論,用于混凝土橋梁裂縫識別與演化研究,部分解決了目前基于熵理論對于混凝土裂縫演化研究若干關(guān)鍵問題,并提出了混凝土裂縫識別新方法,為混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的健康檢測提供配套判據(jù)。基于耗散體系特性,結(jié)合能量法與信息熵理論,并以混凝土橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部能量分布為切入點,推導(dǎo)了混凝土裂縫演化應(yīng)變能熵函數(shù)以及單元應(yīng)變能熵值損傷程度判定公式,系統(tǒng)的分析了混凝土橋梁裂縫的起裂、穩(wěn)定擴展階段、失穩(wěn)以及失穩(wěn)破壞階段的應(yīng)變能熵變情況,繪制了裂縫演化應(yīng)變能熵變?nèi)�。通過有限元軟件Midas/FEA模擬連續(xù)梁結(jié)構(gòu)裂縫演化的應(yīng)變能熵變論證本文所提理論的可行性。分析荷載因素、溫度因素對混凝土裂縫演化影響,基于信息熵理論,信息化荷載與溫度因素,推導(dǎo)雙因素作用下混凝土裂縫應(yīng)變能熵值影響函數(shù),同時推導(dǎo)了溫度因素與荷載因素對混凝土裂縫演化影響函數(shù)。通過有限元軟件Midas/FEA計算了溫度因素、荷載因素對混凝土裂縫演化的影響程度�；诤纳Ⅲw系特性、信息熵理論以及模態(tài)類損傷識別方法,結(jié)合信息熵與模態(tài)應(yīng)變比能法,推導(dǎo)模態(tài)應(yīng)變比能熵函數(shù),提出利用裂縫出現(xiàn)前后模態(tài)應(yīng)變比能熵的變化識別裂縫位置。通過有限元軟件Midas/FEA模擬單點損傷、兩點對稱損傷以及兩點不對稱損傷,并將所得數(shù)據(jù)引入Matlab計算程序,計算混凝土裂縫出現(xiàn)前后應(yīng)變比能熵變并繪制損傷識別圖,得出模態(tài)應(yīng)變比能熵能準(zhǔn)確定位裂縫位置的結(jié)論。基于混凝土結(jié)構(gòu)有限元理論,劃分混凝土結(jié)構(gòu)單元并計算單元應(yīng)變能熵值,分析裂縫出現(xiàn)前后單元應(yīng)變能熵值變化,構(gòu)建單元損傷程度公式,推導(dǎo)結(jié)構(gòu)裂縫寬度及深度計算公式,最終基于所得數(shù)據(jù)綜合評估結(jié)構(gòu)狀態(tài)。并通過Midas/FEA模擬帶裂縫結(jié)構(gòu)驗證了所提理論可計算裂縫寬度以及裂縫深度。全文結(jié)合理論分析、數(shù)值模擬,確定了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫演化的應(yīng)變能熵值變化,并驗證了兩個不同的信息熵指標(biāo)在混凝土裂縫識別方面的優(yōu)勢,旨在為混凝土裂縫演化研究與識別領(lǐng)域提供一種新的研究思路。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U445.7

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本文編號：1208631