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基于环境激励的大跨度连续刚构桥损伤识别
| 论文题名： | 基于环境激励的大跨度连续刚构桥损伤识别 |
| 关键词： | 连续刚构桥;环境激励;桥梁检定;损伤识别 |
| 摘要： | 由于交通车流量的加大和超载事故的频频发生,以及其它不利因素的影响,使得大跨度连续刚构桥的损伤和破坏日益加重,大大降低了桥梁的耐久性,缩短了桥梁的使用寿命。因此在使用期间,对桥梁的损伤识别进行研究就显得意义重大。在湖北省教育厅重点项目《基于结构损伤识别的桥梁预防性养护研究》(项目编号:D20111512)和武汉工程大学科学研究基金项目(项目编号:13115085)的背景下,本文对这一课题进行了研究。模型修正是损伤识别的一种方法,本文介绍了一种基于环境激励的桥梁模型修正的方法。对桥梁结构进行模型修正,首先要准确识别模态参数,对于大跨度桥梁,传统模态测试方法效果欠佳;基于环境激励的方法,不需要知道输入信号就可以对模态进行识别。通过振动测试,利用环境激励下的功率谱峰值法,获得模态参数;然后,建立参数型有限元模型,根据最优化理论,选取高灵敏度的刚度参数进行多次迭代修正。最后,结合某黄河特大桥工程实例,进行参数型模型修正。修正后,有限元模型的模态特征值与实测值更加吻合,刚度分布更加贴近实际,可以更好地用于桥梁结构损伤识别,也可以为预防性养护与健康监测等工作提供理论指导,具有一定的理论研究和工程应用价值。 本研究主要内容包括：⑴对损伤识别的三大类方法进行了总结,动力指纹法、模型修正法、智能算法。⑵阐述了模态参数识别理论的核心原理;详细研究了基于环境激励的模态识别理论,介绍了基于环境激励的模态识别方法的特点,重点研究其下的功率谱峰值法。⑶系统总结了模型修正理论的各个方面,如模型误差,修正的常用方法,包括矩阵型修正法和基于灵敏度的参数型修正法,接着又详细总结了最优化理论。⑷结合黄河某特大桥工程实例建立有限元模型,根据环境激励得到的模态数据,选取灵敏度高且具有损伤识别价值的参数,根据最优化理论进行修正。修正后的模型可以较为准确的反映出桥梁损伤状况,可以为后续桥梁健康评估和预防性养护工作提供理论指导,具有一定的工程实际价值。 |
| 作者： | 吴玏 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 卢海林;黄民水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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