具有裂缝病害的简支梁桥动力特性计算及损伤识别方法

发布时间：2017-03-22 05:11

  本文关键词：具有裂缝病害的简支梁桥动力特性计算及损伤识别方法，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：裂缝是简支梁桥常见的病害之一,病害的出现会导致桥梁结构的功能退化。动力特性测试技术客观性强、能够发现隐蔽部位的裂缝病害以及不对桥梁结构产生附加损伤。因此人们试图把动力特性应用到出现裂缝的桥梁结构中,动力特性在裂缝结构中的应用有正问题和反问题两个方面。在正问题方面,一方面裂缝桥梁结构的动力特性是桥梁维修、加固的基础数据。另一方面准确的动力特性计算方法能够为基于动力参数的桥梁状态评估提供理论支撑。在反问题方面,裂缝会导致桥梁结构的局部刚度发生变化,而动力特性恰恰能够反映出这种局部刚度的变化,因此把动力特性应用到桥梁结构的裂缝损伤识别中势在必行。基于以上原因,本文开展了裂缝简支梁的动力特性计算以及基于动力特性的裂缝损伤识别研究,具体研究工作如下:1、从结构振动的基本理论和裂缝改变梁式结构受力特性的基本原理出发,形成了基于分段振型函数以及基于传递矩阵方法的裂缝简支梁动力特性计算方法。2、在假设裂缝数量已知的情况下,基于裂缝简支梁动力特性的计算方法,采用摄动理论等方法形成了基于自振频率和低阶动力参数的裂缝位置和深度识别算法。3、在裂缝数量不确定的情况下,提出了裂缝损伤识别的两步方法。即先采用连续小波变换和分形理论等来确定大致的裂缝位置,进而采用裂缝数量已知情况下的裂缝损伤识别方法来识别出裂缝的精确位置和深度。
【关键词】：变截面梁 裂缝 动力特性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.3;U448.217
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究目的及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.3 本文的研究内容13-15
• 第2章 裂缝简支梁桥动力特性计算方法15-33
• 2.1 完好梁振型函数15-17
• 2.2 裂缝简支梁动力特性17-24
• 2.2.1 基于分段振型函数的动力特性求解17-21
• 2.2.2 基于传递矩阵方法的动力特性求解21-24
• 2.3 数值算例24-32
• 2.3.1 方法可靠性验证24-26
• 2.3.2 裂缝深度对自振频率的影响26-28
• 2.3.3 裂缝位置对自振频率的影响28-29
• 2.3.4 裂缝数量对自振频率的影响29-30
• 2.3.5 三种工况下的自振特性30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 已知裂缝数量的损伤识别方法33-45
• 3.1 基于自振频率的损伤识别方法33-35
• 3.1.1 基于分段振型函数动力特性求解模型的损伤识别33-34
• 3.1.2 基于传递矩阵动力特性求解模型的损伤识别34-35
• 3.2 基于低阶自振频率和振型的损伤识别35-40
• 3.3 基于频率识别方法的数值模拟40-42
• 3.3.1 方法可靠性验证40-41
• 3.3.2 单位置损伤41-42
• 3.3.3 两位置损伤42
• 3.4 基于振型识别方法的数值模拟42-44
• 3.4.1 单位置损伤42-43
• 3.4.2 多位置损伤43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 裂缝数量未知情况下的损伤识别方法45-51
• 4.1 裂缝数量的确定方法45-46
• 4.2 裂缝损伤程度的识别方法46
• 4.3 数值模拟46-50
• 4.3.1 确定裂缝数量46-49
• 4.3.2 基于振型识别方法的数值模拟49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 结论与展望51-53
• 5.1 结论51
• 5.2 展望51-53
• 参考文献53-57
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果57-59
• 后记和致谢59

【参考文献】

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本文编号：260924