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基于对称测点影响线差值及其曲率的桥梁损伤识别
| 论文题名： | 基于对称测点影响线差值及其曲率的桥梁损伤识别 |
| 关键词： | 桥梁损伤识别;对称测点;位移差值;转角差值;差值曲率 |
| 摘要： | 桥梁作为道路交通系统的重要组成部分，其安全服役至关重要。随着交通荷载的持续增加，大多桥梁出现了不同程度的损伤和劣化，有些损伤直接影响运营安全。近年来，桥梁安全事故频发，不仅造成大量生命财产损失，也引起了社会恐慌，因此，开展桥梁健康监测与损伤识别的研究尤为迫切重要。 本文基于目前桥梁损伤识别的研究现状，在前人研究的基础上，以影响线为切入点，提出利用对称测点的位移和转角影响线差值及其差值曲率作为损伤识别指标，主要研究内容如下： （1）在弹性范围内，依据虚功原理推导简支梁在移动荷载作用下对称测点的位移影响线差值表达式，然后求其差值曲率，根据对称测点的位移影响线差值定位损伤位置，根据差值曲率定位损伤区间。并利用一简支梁进行数值模拟，模拟了位于测点不同区域的多种损伤工况。 （2）建立一三跨连续梁，基于对称测点的位移影响线差值及其差值曲率研究连续梁桥的损伤识别，布置位于连续梁不同区域的两组对称测点识别连续梁不同区域的单一损伤和多种损伤等不同工况，研究指标在连续梁损伤识别中的可行性和适用性。结果表明取位于连续梁边跨区域的对称测点比跨中区域的对称测点更为敏感。 （3）在弹性范围内，依据虚功原理推导简支梁在移动荷载作用下对称测点的转角影响线差值表达式，并利用一简支梁进行数值模拟，模拟位于测点不同区域的多种损伤工况。 （4）以小箱梁的单箱梁为背景，利用所提方法进行损伤识别验证。模拟多种损伤工况，对于小箱梁的多种损伤工况的损伤位置都可以精准识别。而后反演其损伤程度，随着损伤程度的不断增加，其识别损伤精度不断增大。损伤识别精确度与测点位置也有很大关系，可以根据实际桥梁的损伤情况，合理布置对称测点，如果条件允许可以布置多组对称测点进行损伤识别。 （5）通过室内简支梁损伤诊断试验对本文所提方法进行验证，分别进行移动荷载加载和准静态加载。采用移动荷载加载识别桥梁任意测点的动态影响线，采用准静态加载得到对称测点的准静态影响线。然后基于对称测点准静态位移影响线差值定位损伤，通过差值曲率值识别损伤区间。 |
| 作者： | 懒伟荣 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杜永峰;马国纲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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