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基于小波分析的刚构桥损伤识别与评估研究
| 论文题名： | 基于小波分析的刚构桥损伤识别与评估研究 |
| 关键词： | 刚构桥;小波分析;损伤识别;损伤评估;Lipschitz指数 |
| 摘要： | 连续刚构桥因其主梁与桥墩是刚性连接的，在竖向荷载作用下，主梁端部产生负弯矩，对中跨主梁的正弯矩有一定的卸载作用，因此跨中截面可以适当减小，同时桥下净空大，视野开阔，而且由于墩梁固结，不需要支座，整个桥梁连成一体，抗震性能较好等优点而被广泛应用，但运营多年后，往往表现出各种各样的损伤工况（以裂缝最为常见），因此，有必要对桥梁进行损伤位置识别及损伤程度的评估，对桥梁状况做一个科学、合理的判断，为桥梁的维修加固等做技术服务。本文以运营多年的云南飞龙大桥（连续刚构）为依托工程，对损伤位置的定位和损伤程度的评估进行研究。 （1）查阅相关文献，总结桥梁结构损伤识别和损伤评估的国内外研究现状，针对现研究阶段存在的问题，提出小波分析的损伤识别与评估。 （2）运用有限元软件 midas建立飞龙大桥的无损和局部损伤有限元模型，将所得数据在matlab中进行小波分析，通过小波系数残差图中奇异点出现定位损伤位置，说明小波分析在连续刚构桥上有很好的适用性。 （3）为了进一步说明小波变换在连续刚构桥上的适用性，将损伤识别分为单处损伤和多处损伤两种工况，发现小波变换在单处损伤工况中的识别效果要优于多处损伤工况，在相同的损伤程度下，中跨处峰值大于边跨处峰值；在多处损伤工况下，若多处损伤程度差距较大，损伤程度较小者，可能存在信号掩盖而无法识别。针对连续刚构桥低损伤无法准确识别的情况，本文将其进行分段处理，在一定程度上能提高损伤识别的精度。 （4）寻求桥梁损伤评估的稳定指标参数，应用Lipschitz指数来进行函数的正则性判断，研究发现Lipschitz指数与损伤程度之间存在明显的线形关系，它只与损伤程度相关，是一个稳定的评估指标。 （5）将实桥的实测数据应用文章中的小波基进行连续小波变换，进行损伤位置识别与损伤程度的评估，给出目前运营阶段连续刚构桥的实际状况，就运营阶段的状况给出科学合理的建议。 |
| 作者： | 毛科强 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘来君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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