基于曲率模態(tài)相關(guān)性的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究.pdf

1、交通是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，而橋梁在整個(gè)國(guó)家交通體系中起著樞紐以及咽喉的作用，所以保障橋梁的正常使用以及安全性能就顯得至關(guān)重要，這就需要經(jīng)常對(duì)橋梁進(jìn)行安全性檢測(cè)和長(zhǎng)期的健康監(jiān)測(cè)，以確保橋梁的正常使用。因此在對(duì)橋梁進(jìn)行安全性檢測(cè)和健康監(jiān)測(cè)過(guò)程中，對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別技術(shù)成為工程技術(shù)人員面臨的一個(gè)新的課題。 橋梁的損傷識(shí)別技術(shù)的研究已經(jīng)有幾十年的歷史，在這個(gè)過(guò)程中，基于靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)的損傷識(shí)別技術(shù)研究已經(jīng)取得了豐碩的成果。但其中一個(gè)重要

2、的問(wèn)題在于進(jìn)行損傷識(shí)別的動(dòng)力參數(shù)的種類繁多，如何保證參數(shù)的變化正確的反應(yīng)結(jié)構(gòu)真實(shí)的損傷狀況是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，這就需要采用科學(xué)合理的計(jì)算方法與損傷識(shí)別參數(shù)相結(jié)合，通過(guò)計(jì)算方法降低動(dòng)力參數(shù)的隨機(jī)性，充分體現(xiàn)出其中的規(guī)律性，從而提高數(shù)據(jù)對(duì)于結(jié)構(gòu)損傷的敏感性并做出正確的判斷。 首先，在本文論述過(guò)程中，提出了以結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)的模態(tài)曲率為損傷識(shí)別參數(shù)，將灰色相關(guān)聯(lián)理論與模態(tài)曲率相結(jié)合，通過(guò)利用結(jié)構(gòu)損傷前后結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)曲率模態(tài)相關(guān)性系數(shù)的變化規(guī)

3、律進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷的理論方法。 其次，介紹了模態(tài)曲率在橋梁損傷識(shí)別的運(yùn)用及曲率模態(tài)進(jìn)行橋梁損傷識(shí)別的理論依據(jù)，并詳細(xì)介紹了如何將灰色相關(guān)性理論與曲率模態(tài)相結(jié)合進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別。 最后分別以簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁為算例，利用大型空間有限元程序.ANSYS10.0計(jì)算出簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁在各個(gè)工況下結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)的豎向位移，并計(jì)算出結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)模態(tài)曲率，同時(shí)，根據(jù)本文提出的基于曲率模態(tài)相關(guān)性的損傷識(shí)別理論，利用大型數(shù)學(xué)計(jì)算程序MATL