文档介绍：沈阳建筑大学
硕士学位论文
基于损伤识别的混凝土桥梁承载力评估研究
姓名:敖然
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:包龙生
2009-01
硕士研究生学位论文摘要 I
摘要
本文以国内外大量有关结构损伤识别、神经网络资料的收集分析为基础,总结了六类
全局损伤识别方法:基于模态频率的损伤识别、基于模态振型差的损伤识别、基于曲
率模态的损伤识别、基于柔度差的损伤识别。系统地论述了各自方法的理论、公式及使
用方法,并比较和分析了各自方法的优点与不足。在此基础之上提出了利用神经网络将综
合识别指标应用于桥梁损伤检测的方法。
建立 BP 神经网络模型,利用建立 BP 神经网络编制了基于综合识别指标的神经网络程
序。应用钢梁模型进行验证,首先根据试验要求分别制作了一个钢梁模型和一个钢筋混凝
土简支梁,进行了有限元建模与动力分析。在钢梁模型的试验中集中考虑了桥梁结构不同
位置及程度的损伤工况,分别采用了综合指标、振动频率两种指标作为神经网络的输入参
数,采集各损伤状态下的样本数据,进行了损伤识别检测的研究,将两种识别效果进行对
比。研究表明综合指标应用在 BP 神经网络可识别桥梁结构损伤位置和损伤程度。
钢筋混凝土桥梁是现役桥梁中最普遍的,在研究过程中特针对这一问题制作了一个钢
筋混凝土简支梁来检验综合指标的实用性,结果表明综合指标不仅对线形材料的钢梁模型
损伤识别效果良好,对于非线性的钢筋混凝土梁也取得了令人满意的识别效果,二者的识
别准确率均在 90%以上。
由损伤检测技术确定桥梁损伤位置和损伤程度以后,通过控制弯矩的方法来实现对损
伤桥梁承载能力的评估。三种控制弯矩为变形控制弯矩、裂缝控制弯矩、强度控制弯矩,
计算三个控制弯矩,取控制弯矩的最小值,求得损伤桥梁可以承受的汽车活载,从而为损
伤桥梁提供限载标准。

关键词:桥梁结构;综合指标;神经网络;承载力评估
硕士研究生学位论文 Abstract III
Abstract
Base on a multitude of foreign and domestic collecting and analysis of Structural damage
detection, Artificial works, the paper sum up six methods of damage identification.
They are identification based on the modal frequency injury, identification based on modal type
of injury, identification based on the curvature mode damage and identification based on
flexibility damage. It expounds the theory of each theory, the formula and method systematically,
compares and analyzes their respective advantages and disadvantages of the method. This paper
puts forward prehensive application of Artificial works to identify indicators
used in the bridge damage detection method.
A BP work model is established by using BP work, we can make up a
program based on the synthetically index. According to requirements of the test to produce a
steel model and a reinforced concrete simply supported beam, a finite element modeling and
dynamic analysis were done for the bridge. In the test of the steel beam model, it focuses on the
different locations and degree of damage of the bridge, sy