橋梁結(jié)構(gòu)在建成投入運(yùn)營期間,隨著使用年限的推移,不可避免的會(huì)產(chǎn)生各種損傷。橋梁結(jié)構(gòu)損傷的存在為道路交通正常運(yùn)營埋下了重要的安全隱患。橋梁結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別問題一直是國內(nèi)外眾多科研工作者需要研究和解決的一個(gè)熱點(diǎn)問題。通過監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)特性參數(shù)的變化,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷。本文主要基于工程振動(dòng)理論和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論,通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,以公路橋梁中最主要的結(jié)構(gòu)形式——梁式結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,開展可貼近工程實(shí)際檢測需求的鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別原理和損傷識(shí)別方法研究。本文的主要研究工作和研究成果如下:1.研究了基于應(yīng)變響應(yīng)直接獲取應(yīng)變模態(tài)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法。該方法通過對(duì)應(yīng)變響應(yīng)原始數(shù)據(jù)信息的分析,由應(yīng)變響應(yīng)幅值及相位信息直接確定結(jié)構(gòu)的應(yīng)變模態(tài),具有模態(tài)實(shí)驗(yàn)過程簡單和計(jì)算工作量較小的優(yōu)點(diǎn)。(1)文中通過完好簡支鋼梁位移模態(tài)和應(yīng)變模態(tài)參數(shù)識(shí)別的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明,頻率、振型、阻尼等模態(tài)參數(shù)可以直接由應(yīng)變響應(yīng)信息來獲取,該方法可用于結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)參數(shù)的識(shí)別。(2)通過雙重預(yù)置損傷簡支鋼梁的應(yīng)變模態(tài)實(shí)驗(yàn)損傷識(shí)別結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)固有模態(tài)頻率對(duì)損傷不敏感;應(yīng)變模態(tài)振型在簡支鋼梁實(shí)驗(yàn)試件的非振型節(jié)點(diǎn)損傷...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.1 固有頻率損傷識(shí)別
        1.2.2 模態(tài)振型損傷識(shí)別
        1.2.3 頻響函數(shù)損傷識(shí)別
        1.2.4 模態(tài)應(yīng)變能損傷識(shí)別
        1.2.5 應(yīng)變模態(tài)和曲率模態(tài)損傷識(shí)別
        1.2.6 基于小波分析的損傷識(shí)別
        1.2.7 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損傷識(shí)別
        1.2.8 環(huán)境激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別
        1.2.9 其它損傷識(shí)別
    1.3 鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中尚待研究和需要解決的問題
    1.4 本文主要研究工作
    1.5 論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 模態(tài)參數(shù)識(shí)別基本理論
    2.1 單自由度頻響函數(shù)
    2.2 多自由度頻響函數(shù)
    2.3 頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)的關(guān)系
    2.4 模態(tài)參數(shù)的識(shí)別
    2.5 應(yīng)變模態(tài)參數(shù)識(shí)別理論
    2.6 基于頻域分解的模態(tài)參數(shù)識(shí)別理論
第三章 鋼梁損傷識(shí)別
    3.1 基于應(yīng)變響應(yīng)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別
    3.2 簡支鋼梁損傷識(shí)別
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)梁結(jié)構(gòu)
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及參數(shù)配置
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.5 模態(tài)參數(shù)識(shí)別及損傷識(shí)別
    3.3 小結(jié)
第四章 鋼筋混凝土梁損傷識(shí)別數(shù)值模擬
    4.1 有限元數(shù)值計(jì)算方法
    4.2 ANSYS有限元數(shù)值分析軟件在鋼筋混凝土中的應(yīng)用
    4.3 鋼筋混凝土梁有限元模型
    4.4 鋼筋混凝土梁有限元模型模態(tài)分析及損傷識(shí)別
        4.4.1 鋼筋混凝土梁有限元模型固有頻率
        4.4.2 鋼筋混凝土梁有限元模型位移模態(tài)
    4.5 應(yīng)變模態(tài)和曲率模態(tài)數(shù)值計(jì)算理論
    4.6 鋼筋混凝土梁有限元模型損傷識(shí)別
    4.7 小結(jié)
第五章 預(yù)損傷鋼筋混凝土梁損傷識(shí)別
    5.1 預(yù)損傷鋼筋混凝土梁損傷設(shè)計(jì)
    5.2 預(yù)損傷鋼筋混凝土梁位移模態(tài)及損傷識(shí)別
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.2.2 位移模態(tài)參數(shù)識(shí)別
        5.2.3 損傷識(shí)別
    5.3 基于頻域分解和應(yīng)變模態(tài)相結(jié)合的預(yù)損傷鋼筋混凝土梁損傷識(shí)別
        5.3.1 理論
        5.3.2 應(yīng)變模態(tài)參數(shù)及損傷識(shí)別
        5.3.3 損傷程度判定
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 大型橋梁工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 A(攻讀學(xué)位期發(fā)表論文目錄)



本文編號(hào)：3758874