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基于桥面形态的钢-砼组合梁损伤状况试验研究
| 论文题名： | 基于桥面形态的钢-砼组合梁损伤状况试验研究 |
| 关键词： | 组合梁桥;损伤识别;变形监测;桥面形态 |
| 摘要： | 为寻求一种相比人工安全巡检更高效、准确的监测理论和方法，本文依托导师主持的国家自然科学基金面上项目“基于影像轮廓线叠差分析获取桥梁全息变形及结构状态演绎方法探索(51778094)”，通过对钢桁-混凝土组合梁在多种损伤工况下的加载试验，开展了基于桥面全息变形监测的损伤识别方法研究。其主要研究内容如下: 对多种损伤工况下的钢桁-混凝土组合梁开展了受载性能试验，运用团队研发的轨道移动式摄影测量车采集不同损伤工况下的试验梁影像形态数据，据此重构试验梁的三维点云模型;基于移动最小二乘法对三维重建模型进行点云降噪处理，基于最近点迭代算法对不同工况的三维重建模型进行配准;提出基于“叠差”(PSD)算法的桥面三维形态变化获取方法，实现对部分桥面铺装局部破坏等噪声信息分离，获得切合实际的桥面变形数据;探讨了基于变形色谱图来直观展现结构物空间曲面形态变化的方法。 基于特征曲率与结构损伤相关性的理论分析，通过梁的挠度曲线曲率是否出现突变可以推测结构中是否存在结构性损伤;应用基于弦长的离散点特征曲率计算方法，对四种损伤状态的点云数据进行了特征曲率快速计算分析;提出一种基于改进阈值函数的小波降噪处理算法，使得阈值函数在阈值λ处保持连续的同时，又避免小波估计系数与原始信号的小波系数存在恒定偏差。 研究表明:竖腹杆损伤在基于离散点云的三维重建模型中形成稳定的低频特征信号，损伤杆件附近的特征曲率变化较为显著，验证了文中特征曲率与结构损伤相关性分析的理论推导;通过基于弦长的离散点特征曲率计算方法和基于改进阈值函数的小波降噪处理算法相结合，可以大部分消除原始曲率曲线信号中的高频噪声信号，识别出损伤的低频特征信号;根据改进阈值小波降噪后的特征曲率曲线可以大致判断竖腹杆损伤程度和损伤位置，验证了基于特征曲率和改进阈值小波降噪的结构三维点云损伤识别方法的可行性。 |
| 作者： | 姜腾蛟 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周志祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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