基于模态分析理论的桥梁结构损伤诊断研究.pdf

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南昌大学 硕士学位论文 基于模态分析理论的桥梁结构损伤诊断研究 姓名：方水平 申请学位级别：硕士 专业：工程力学 指导教师：宋固全 座机电话号码 摘要 摘要 随着我国交通事业的蓬勃发展，大量大跨度桥梁结构不断涌现，桥梁结构在 运营期间受环境侵蚀、不利荷载等其它原因产生了一定程度的损伤。为确保人 民生命财产安全，快捷有效地诊断出桥梁结构损伤位置和损伤程度，及时掌握 桥梁运营时的健康信息，为桥梁结构维护和评估提供科学可靠依据，，是很有必 要的也是当前桥梁工程研究热点问题之一。 本文简述当前桥梁损伤诊断研究领域的研究现状和发展趋势，介绍了本文 课题研究背景和主要研究内容。 基于曲率模态理论的桥梁损伤诊断法是目前较为理想的损伤识别方法。曲 率模态是一种能够反映结构局部特征变化的模态参数，它可以通过桥梁结构的 各阶振型差分直接得到。理论分析表明，结构局部损伤如裂缝、钢筋锈蚀将导 致结构局部刚度下降，从而引起曲率模态振型曲线发生突变，这为曲率模态进 行桥梁损伤诊断提供理论基础。 本文在前人研究的基础上，主要进行以下几方面的工作： 1．分析研究了曲率模态、曲率模态差对简支梁、连续梁有限元模型各种损 伤的敏感性规律。 2．参照某高速公路桥梁结构数据，建立实桥有限元模型，详细模拟支座、 跨中等处损伤，并研究了这些损伤引起曲率模态和曲率模态差的变化规律。给 出了曲率模态和曲率模态差在实际桥梁损伤诊断中的实施步骤和关键问题，为 实际桥梁损伤诊断提供参考依据。 3．在曲率模态理论基础上，提出了基于移动荷载作用响应下的桥梁结构损 伤诊断原理，并给予数值模拟验

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