【摘要】：土木工程結(jié)構(gòu)的安全不僅關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,更是一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的必要條件。然而,土木工程結(jié)構(gòu)在長達(dá)幾十年,甚至上百年的使用過程中,會(huì)受到環(huán)境侵蝕、材料老化、人為的或者自然的突變效應(yīng)等危害因素的影響致使結(jié)構(gòu)對(duì)抵抗自然災(zāi)害和環(huán)境作用的能力下降,從而引起災(zāi)難性事故的發(fā)生。及時(shí)地對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測(cè),確定結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài),不僅能夠降低維護(hù)費(fèi)用,而且能夠保證結(jié)構(gòu)的性能良好和延長結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此,研究有效的損傷識(shí)別方法、損傷程度評(píng)定指標(biāo)和損傷修復(fù)技術(shù),具有重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文以一簡支鋼桁架橋?yàn)檠芯繉?duì)象,在分析介紹國內(nèi)外各種結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法的基礎(chǔ)上,提出運(yùn)用基于固有頻率的損傷識(shí)別方法和基于曲率模態(tài)的損傷識(shí)別方法相互結(jié)合進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。即分兩步進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。先利用固有頻率后利用曲率模態(tài),由整體到局部,構(gòu)建快速精準(zhǔn)的損傷識(shí)別組合方法。主要的研究內(nèi)容如下:(1)分析介紹國內(nèi)外各種結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法,總結(jié)各種方法的優(yōu)點(diǎn)和局限性。重點(diǎn)分析基于固有頻率的損傷識(shí)別方法和基于曲率模態(tài)的損傷識(shí)別方法。分析結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)。探索構(gòu)建快速高效的損傷識(shí)別組合方法。(2)理論分析桁架橋損傷前后,動(dòng)力特性識(shí)別參數(shù)(固有頻率、頻率變化比、頻率變化平方比、正則化頻率變化率、曲率模態(tài)、曲率模態(tài)差、曲率模態(tài)比)與損傷位置及損傷程度之間的關(guān)系。研究各種損傷指標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)損傷的敏感程度。(3)通過有限元軟件(MIDAS)模擬分析一3.2m的桁架橋模型,研究桁架橋損傷前后固有頻率損傷指標(biāo)和曲率模態(tài)損傷指標(biāo)的變化規(guī)律。并分析利用兩步法,即先頻率后曲率的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別的有效性。(4)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)鋼桁架橋模型進(jìn)行靜載試驗(yàn),分析各工況下應(yīng)變及跨中撓度的變化規(guī)律,分析結(jié)合應(yīng)變和撓度進(jìn)行損傷識(shí)別的可行性。探索動(dòng)靜結(jié)合的損傷識(shí)別檢測(cè)思路。(5)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)鋼桁架橋模型進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn),分析不同工況下桁架橋自振頻率的變化規(guī)律,對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與有限元模擬結(jié)果,結(jié)果表明利用固有頻率可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步損傷識(shí)別,同時(shí)驗(yàn)證有限元數(shù)值模擬的相對(duì)可靠性。
【圖文】：

1圖 1.1 韓國首爾圣水大橋垮塌現(xiàn)場(chǎng)Figure 1.1 the site of the collapse of the Seoul Saint water bridge in South Korea

圖 1.2 美國明尼蘇達(dá)州大橋坍塌現(xiàn)場(chǎng)Figure 1.2 the site of the collapse of the Mississippi bridge in the United States事故三：吉林省道錦江大橋坍塌事件，2010 年 6 月 8 日 20：30 錦江大橋發(fā)生垮塌事故，，事故最終造成 6 人死亡。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U441

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜永峰;李慧;;高效神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及其在桁架損傷識(shí)別中的應(yīng)用[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版);2008年04期

2 閆桂榮;段忠東;歐進(jìn)萍;;遺傳算法在結(jié)構(gòu)有限元模型修正中的應(yīng)用[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

3 費(fèi)慶國,張令彌,李愛群,郭勤濤;基于統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)的有限元模型修正研究[J];振動(dòng)與沖擊;2005年03期

4 王術(shù)新;基于固有頻率的懸臂梁裂縫識(shí)別[J];現(xiàn)代制造工程;2003年10期

5 崔飛,袁萬城,史家鈞;基于靜載試驗(yàn)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別[J];橋梁建設(shè);2003年02期

6 孫明清,李卓球,候作富;壓電材料在土木工程結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)中的應(yīng)用[J];混凝土;2003年03期

7 趙媛,陸秋海;簡支梁橋多位置損傷的檢測(cè)方法[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年04期

8 高贊明,孫宗光,倪一清;基于振動(dòng)方法的汲水門大橋損傷檢測(cè)研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2001年S1期

9 王柏生,倪一清,高贊明;青馬大橋橋板結(jié)構(gòu)損傷位置識(shí)別的數(shù)值模擬[J];土木工程學(xué)報(bào);2001年03期

10 崔飛,袁萬城,史家鈞;基于靜態(tài)應(yīng)變及位移測(cè)量的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別法[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張敬芬;基于振動(dòng)的設(shè)備故障和結(jié)構(gòu)裂紋智能診斷研究[D];大連理工大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 秦勇;基于曲率模態(tài)和小波分析的橋梁損傷識(shí)別研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

2 金喜莎;基于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的橋梁快速診斷技術(shù)研究[D];中國民航大學(xué);2015年

3 滕亮;橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別指標(biāo)比選及損傷程度識(shí)別方法研究[D];吉林大學(xué);2014年

4 崔文濤;橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[D];青島理工大學(xué);2013年

5 張坤;基于振型差值曲率的橋梁損傷識(shí)別方法研究[D];重慶交通大學(xué);2013年

6 郭孟環(huán);基于振動(dòng)的橋梁模態(tài)識(shí)別與損傷檢測(cè)[D];北京交通大學(xué);2013年

7 王研;基于固有頻率變化的橋梁損傷識(shí)別[D];華東交通大學(xué);2012年

8 楊樂杰;基于頻率、模態(tài)分析的鋼桁架梁故障特征試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2012年

9 李彥俊;基于擬靜力荷載試驗(yàn)響應(yīng)的橋梁損傷識(shí)別方法研究[D];重慶交通大學(xué);2012年

10 尹駿暉;基于模態(tài)分析理論和改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的橋梁損傷識(shí)別方法研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2641720