鋼桁架橋梁損傷識別分析.pdf

1、隨著我國經濟的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，為了緩解日益增大的交通壓力，除了需要新建大量的橋梁以外、尚須對現有的橋梁及基礎設施進行加固完善。橋梁在服役過程中，會在各種因素的作用下逐漸積累形成一定的損傷，而這些損傷通常是難以用肉眼觀察到的，這些隱蔽的損傷會給生命安全和財產安全帶來很大的風險。因此，對于橋梁結構的損傷檢測識別是具有現實意義的。
　　目前，橋梁結構損傷識別已引起全世界的關注，其識別方法眾多，但還有較多的不完善的地方，尚

2、有極大的發(fā)展空間。由于橋梁結構受到內因和復雜外部環(huán)境因素的聯(lián)合影響，使得用某一單個方法難以完全對損傷狀態(tài)的橋進行精確的定位和定量分析。而一些高精度的橋梁結構損傷識別檢測方法，比如基于振動分支還主要局限于理論分析和仿真實驗中，尚未直接用于實際工程當中。因此，研究高性能、高標準的識別方法已經成為一個全世界的科技研究中的新的領域。
　　橋梁除在服役過程中會積累形成損傷外，在戰(zhàn)爭（包括防范恐怖襲擊）中，橋梁設施往往會被首先受到攻擊，且是毀

3、滅性的。針對這類特殊情況,在對眾多部分損壞的橋梁的受損程度進行快速識別、快速高效的修復，以迅速恢復和提高損傷橋梁的戰(zhàn)略物資的承載運送能力的研究成果顯然也是具有非常重要的價值。
　　本文介紹了幾種國內外相對成熟、基于參數的橋梁結構損傷識別方法，總結了各種識別方法的優(yōu)缺點，然后對本文中的損傷檢測識別方法——基于固有頻率橋梁結構損傷檢測識別方法等進行了研究和分析，具體的研究內容可以歸結為以下幾點：
　?。?）研究分析基于固有頻率損

4、傷識別方法，以計算公式的形式將各類損傷識別分析方法的理論思想加以實現，實現損傷識別的目的。
　?。?）基于固有頻率損傷識別和靜態(tài)位移分析方法，采用有限元軟件MIDAS對一鋼桁架橋進行了建模分析，通過集中加載力轉化為重力和不同加載力的方式，計算出橋梁模型在各個損傷工況和不同加載力的情況下的橋梁結構的不同模態(tài)頻率和撓度值，對橋梁結構進行直接損傷識別。
　?。?）根據有限元模型分析結果，對下承式桁架橋梁建立實體橋梁模型，具體試驗方

5、式嚴格按照根據識別步驟來進行。
　　（4）在有限元模擬和實體模型試驗過程中，對橋梁結構進行了靜力損傷模擬和靜載損傷識別，對比其MIDAS軟件模擬的固有頻率損傷檢測識別方法的檢測結果。
　　最后，總結了在仿真和實驗過程中應注意的問題，分析了在有限元模擬和物理模型試驗過程當中對損傷模擬的實現方法，以及以上模擬方法在實現過程可能會對模擬效果的所帶來的影響。模擬分析和物理模型試驗的基礎上，本文實現了基于固有頻率損傷識別等方法在有限元