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　　【摘要】：隨著現(xiàn)代交通事業(yè)的飛速發(fā)展,特大型橋梁結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),橋梁數(shù)量日益增多。為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性并滿足使用要求,快速有效地發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的損傷,及時掌握運營橋梁的健康狀況,已經(jīng)成為一個迫切需要解決的問題。 本文首先針對當前橋梁結(jié)構(gòu)損傷研究這一熱點問題,進一步明確了橋梁健康診斷的內(nèi)涵,其內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)損傷分析與估計、損傷評價與決策這兩方面。系統(tǒng)闡述了當前結(jié)構(gòu)健康診斷的中心環(huán)節(jié)——結(jié)構(gòu)損傷識別的各種方法研究現(xiàn)狀,并根據(jù)其中存在的主要問題展望了這一領(lǐng)域發(fā)展趨勢。 對子結(jié)構(gòu)剛度修正的結(jié)構(gòu)損傷識別方法,用一簡支梁算例驗證其理論上的可行性; 為解決損傷識別過程中理論自由度與實測自由度匹配問題,本文討論了模態(tài)擴階和模態(tài)減縮這兩類方法; 并對實際測量中噪聲問題作了探討。 由于各種模態(tài)擴階方法依賴于分析結(jié)構(gòu)的剛度及質(zhì)量精確度,因此對受損結(jié)構(gòu)模態(tài)數(shù)據(jù)進行擴階時,就不可避免地引入誤差,從而導(dǎo)致識別結(jié)果的失敗; 用模態(tài)減縮法實現(xiàn)自由度匹配,能夠準確識別結(jié)構(gòu)損傷位置及程度,但這需要以增加測點為代價,同時還要使用迭代算法。 在單樣本確定性方法識別損傷時,測量噪聲影響很大,且無法消除。由于橋梁監(jiān)測系統(tǒng)能夠提供連續(xù)穩(wěn)定測試數(shù)據(jù),因此文章使用統(tǒng)計平均方法來消除振型測量噪聲的干擾。 【關(guān)鍵詞】：橋梁健康診斷 損傷識別 子結(jié)構(gòu)剛度修正 模態(tài)擴階 模態(tài)減縮 統(tǒng)計方法
【學位授予單位】：石家莊鐵道學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：U446.2
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.048263
【目錄】：

• 第一章 緒論8-17
• 1.1 概述8-9
• 1.2 橋梁健康診斷9-10
• 1.3 研究發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 動力指紋法11-12
• 1.3.2 模型修正法12-13
• 1.3.3 其它結(jié)構(gòu)損傷診斷方法13-15
• 1.4 橋梁健康診斷存在的主要問題及未來研究方向15-16
• 1.5 本文的研究內(nèi)容16-17
• 第二章 橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別有限元模型的建立及損傷識別過程17-31
• 2.1 橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別有限元模型的建立17-24
• 2.1.1 ANSYS 理論基礎(chǔ)及分析思路17-18
• 2.1.2 ANSYS 分析流程18-19
• 2.1.3 橋梁結(jié)構(gòu)損傷有限元模型建立應(yīng)注意的問題19-21
• 2.1.4 ANSYS 中桿單元簡介21
• 2.1.5 ANSYS 中梁單元簡介21-22
• 2.1.6 ANSYS 中殼單元簡介22-23
• 2.1.7 ANSYS 中超單元(子結(jié)構(gòu))及其使用流程23-24
• 2.2 識別過程24-29
• 2.2.1 識別基本思路24-25
• 2.2.2 系統(tǒng)響應(yīng)測試——環(huán)境隨機激振法25-26
• 2.2.3 模態(tài)選取26-27
• 2.2.4 理論模型模態(tài)數(shù)據(jù)和實測模態(tài)數(shù)據(jù)的匹配27
• 2.2.5 測量噪聲的解決27-28
• 2.2.6 算法的實現(xiàn)28
• 2.2.7 具體識別的兩種情況28-29
• 2.3 小結(jié)29-31
• 第三章 基于子結(jié)構(gòu)剛度修正的損傷識別31-49
• 3.1 動力學問題的一般理論31-34
• 3.1.1 多自由度線性系統(tǒng)振動的理論基礎(chǔ)31-33
• 3.1.2 低階模態(tài)求解理論33-34
• 3.2 子結(jié)構(gòu)剛度修正識別理論34-37
• 3.3 此方法識別應(yīng)用中的相關(guān)問題37-48
• 3.3.1 對實測模態(tài)進行質(zhì)量規(guī)一化37-38
• 3.3.2 測量模態(tài)選取準則38-39
• 3.3.3 理論模型自由度和實測數(shù)值的匹配39-48
• 3.3.4 噪聲48
• 3.4 小結(jié)48-49
• 第四章 識別算法的應(yīng)用實例49-72
• 4.1 簡支梁損傷識別49-66
• 4.1.1 模型概況49
• 4.1.2 子結(jié)構(gòu)剛度修正的理論識別49-56
• 4.1.3 模態(tài)擴階識別56-60
• 4.1.4 模態(tài)減縮識別60-62
• 4.1.5 有測量噪聲識別62-66
• 4.2 平面桁架損傷識別66-69
• 4.2.1 模型概況及結(jié)構(gòu)劃分66-67
• 4.2.2 損傷模擬識別67-69
• 4.3 小結(jié)69-72
• 第五章 結(jié)論與建議72-74
• 5.1 結(jié)論72-73
• 5.2 建議73-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-79
• 個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文79
• 個人簡歷79
• 已發(fā)表的學術(shù)論文79