基于固有頻率變化的橋梁損傷識(shí)別.pdf

1、基于固有頻率的損傷識(shí)別技術(shù)很早以前就有學(xué)者開始了對其的研究，但只限于機(jī)械及航空航天領(lǐng)域中的細(xì)小部件方面[34]。近年來，隨著我國交通事業(yè)的高速發(fā)展，興建了大量的鐵路、公路橋梁等大型土木工程結(jié)構(gòu)，由于忽略了對這些結(jié)構(gòu)的定期損傷檢測，導(dǎo)致其中一部分橋梁結(jié)構(gòu)由于自身損傷的積累而突然倒塌。這些事故引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。如何將測試簡單，結(jié)果準(zhǔn)確的基于固有頻率變化的損傷識(shí)別技術(shù)引入到大型土木工程結(jié)構(gòu)的檢測中來，需要做進(jìn)一步的研究。本文針對不同

2、配筋率的混凝土簡支梁模型，對其損傷與固有頻率的變化之間的關(guān)系展開分析，主要就以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究。
　　針對現(xiàn)今工程中常用橋梁的簡支形式，采用不同配筋率制作了10根混凝土簡支梁模型，對其未損傷時(shí)狀態(tài)進(jìn)行模態(tài)分析，測得其固有頻率的初始數(shù)據(jù)。采用分級加載的方式對梁體進(jìn)行破壞，模擬不同程度的損傷。達(dá)到一定荷載等級后卸載并對損傷后結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到損傷后的固有頻率并將其與損傷前的固有頻率進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的固有頻率隨損傷的增加而

3、減小。將采用不同配筋率的兩組梁得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比得到配筋率的增加將使結(jié)構(gòu)的固有頻率有一定程度的下降。通過分析可知，影響簡支梁結(jié)構(gòu)固有頻率的主要有結(jié)構(gòu)自身的剛度以及損傷的程度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)分別用ANSYS有限元軟件及理論算法對得到的規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)算，并證明了其規(guī)律的可靠性及準(zhǔn)確性。
　　通過軟件分析和實(shí)驗(yàn)研究證明，結(jié)構(gòu)的固有頻率變化主要與自身剛度變化有關(guān)。剛度越大則固有頻率值越高。在剛度一定的結(jié)構(gòu)中，固有頻率隨損傷的增加而減