文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于挠度差值影响线的简支梁桥损伤识别研究
姓名:刘云帅
申请学位级别:硕士
专业:防灾减灾及防护工程
指导教师:杜永峰
20090401
摘要桥梁工程作为道路中的咽喉部位,在交通系统中占有重要的地位,桥梁能否正常工作直接影响着道路的使用状况。但是由于施工条件的限制以及使用过程中超载超限车的通行等外界因素,使得桥梁结构均存在不同程度的损伤。能否及时查出桥梁结构的损伤部位以及损伤程度,对保证道路的正常使用具有至关重要的本文在总结前人提出的结构损伤识别方法的基础上,提出以损伤前后移动荷载作用下简支梁桥某点挠度的变化即简支梁桥挠度差值影响线为损伤标识量进行损伤识别的方法,该方法只需一个位移传感器即可进行简支梁的损伤识别。首先利用虚功原理推导出简支梁在损伤前后某点挠度差值影响线的解析式,得出当移动荷载位于损伤区域时挠度差值与移动荷载位置成三次方关系,而在其它无损区域与移动荷载位置成线性关系,且对于单损伤简支梁当移动荷载位于损伤区域时挠度差值达到最大值,该最大值又与损伤程度有关。利用该方法能够较好的识别简支梁单损伤的位置和程度。由于在损伤区域挠度差值与移动荷载位置成三次方关系,在其它无损区域成线性关系,提出利用挠度差值影响线曲率的损伤识别方法。该方法不但能够较好的识别单损伤的损伤位置和程度,而且对于多损伤也同样具有较好的识别效果。上述方法必须在已知结构未损伤时的挠度影响线的前提下才能进行结构的损伤识别,但是在实际损伤识别过程中很难通过测试手段得到结构未损伤时的挠度影响线。由于在实际的使用过程中桥梁结构的损伤一般都不是对称出现的,因此本文又提出利用对称加载情况下挠度差值影响线曲率进行损伤识别的方法,该方法无需桥梁结构的先验参数即可进行结构的损伤。利用上述三种方法,通过駾软件对一简支梁进行了数值模拟。并通过试验的方法进行了验证,数值模拟和试验测试的结果表明利用上述三种方法只需一个位移传感器即可较好的对简支梁进行损伤识别,且测试方法简单,具有一定的优越性。关键词:损伤识别;挠度差值影响线;曲率;简支梁桥;对称加载;作用。硕学位论文
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作者签名:≯;日期:护兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:弈晟拢痯日学位论文版权使用授权书原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所∥月/莎月/玄日取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:导师签名:日期:口罗年
第绪论引言伤。桥梁的损伤主要分为两种~一突然损伤和累积损伤【俊M蝗凰鹕擞赏蝗皇录造成这一重大损失的一个原因就是生命线工程一一道路没有及时打通,通往重灾近年来,我国的公路事业得到了迅猛的发展,修建了许多高等级公路和跨度大、结构复杂的桥梁。但是由于我还不够先进,以及大量超载超限车的通行,使得绝大多数的现役桥梁都存在不同程度的结构损引起,如天灾卣稹⑻ǚ绲或人祸鹿省⒈ā⒒鹪值,使损伤突然达到一定程度;累积损伤则有缓慢累积的性质,到一定程度才会破坏,影响桥梁的安全和使用。我们希望桥梁在突然损伤的情况下不至于破坏,而可以起到临时使用的作用。譬如年的氪ǖ卣穑晕夜斐闪酥卮蟮娜嗽鄙送龊途盟鹗В区的救援人员无法及时赶到,使得许多本可以得到救援的人民得不到及时救治。而桥梁作为生命线工程中的咽喉部位,在这次地震中受损严重且绝大多数出现坍塌或落梁的情况。如果我们能够在平时定期对其进行检测,找出损伤部位并及时对其维修,使桥梁具有一定的安全储备,那么这次地震中就不会有那么多的桥梁发生严重破坏,从而为救援赢得时间。而对于累积损伤则会影响桥梁的承载能力及安全储备,如果能够及时对桥梁进行检测以确定其安全储备,并对安全储备较低的桥梁通过限制车辆通行的方法来降低安全事故的发生。同时找出损伤的位置和程度,并对其进行加固,以此避虽然很早以来,人们就意识到对桥梁进行健康监测的重要性,但由于早期的健康监测技术比较落后,因此发生过一些惨痛的工程事故。例如,瓯