基于多等級模態(tài)參數(shù)識別的大跨橋梁損傷診斷方法研究

發(fā)布時間：2019-10-13 05:46

【摘要】：橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的運行積累了海量監(jiān)測數(shù)據(jù),由于這些海量數(shù)據(jù)是橋梁結構運行狀態(tài)下遭受各種耦合作用的綜合反應,所以如何有效地去除各種荷載和環(huán)境因素對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響,從而準確地診斷橋梁結構狀態(tài),是當前橋梁結構健康監(jiān)測領域頗具挑戰(zhàn)性的課題。針對這一課題,本文利用結構健康監(jiān)測的海量數(shù)據(jù),研究基于海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的大跨度橋梁結構損傷診斷方法。系統(tǒng)總結了國內外考慮環(huán)境因素影響的橋梁結構損傷診斷的研究成果與發(fā)展趨勢,并著重分析了基于海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁結構損傷診斷的關鍵問題。在此基礎上,提出了按照環(huán)境因素對結構模態(tài)參數(shù)的影響程度實現(xiàn)對海量監(jiān)測模態(tài)參數(shù)進行級別劃分的思想。重點研究了多等級模態(tài)參數(shù)識別的算法理論。橋梁結構運行狀態(tài)下的荷載和環(huán)境作用主要包括車輛荷載、環(huán)境溫度和風速,因此,按照一定的準則可將某一范圍內車輛荷載、環(huán)境溫度和風速劃分為一個運行等級。由于橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的運行積累了海量數(shù)據(jù),所以對應每一個運行等級均有大量的數(shù)據(jù),從而可以獲得對應每一運行等級的橋梁結構模態(tài)參數(shù)隨時間的變化規(guī)律和概率分布。該方法實為剔除環(huán)境作用對橋梁結構模態(tài)參數(shù)影響的一種實用方法。在多等級橋梁結構模態(tài)參數(shù)識別算法的基礎上,在每一等級下,通過建立環(huán)境因素與結構模態(tài)參數(shù)的相關模型,以異常診斷為算法框架,提出基于多等級模態(tài)參數(shù)識別的橋梁結構損傷診斷方法。以實際橋梁工程為背景,利用南京長江三橋健康監(jiān)測系統(tǒng)的海量監(jiān)測數(shù)據(jù),分析環(huán)境因素對該橋梁結構模態(tài)參數(shù)的影響規(guī)律,并進一步對本文所提算法理論進行工程驗證。
【圖文】：

多等級,模態(tài)參數(shù)識別,算法流程圖