宋刚[1]2015年在《异形桥梁优化设计与损伤识别方法研究》文中提出随着我国经济的高速发展，交通基础设施建设迅猛推进。桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，在提升交通运输效率方面效果突出。但桥梁结构在外部荷载、氯离子侵蚀、温湿度等环境因素作用下，结构容易出现疲劳损伤，导致结构承载性能降低。因此，对在役桥梁结构的损伤状态进行及时有效的识别，预防结构破坏性损伤事故的发生，对于保障人民群众生命财产安全意义深远。在我国城市化进程中，为了有效提升城市空间利用效率，异形桥梁结构得到了广泛使用。异形桥梁作为直梁桥和弯梁桥的连接结构，空间效应显着、受力特殊。并且，由于异形桥梁的特殊几何构造和设计的多样性，传统分析方法已无法得到有效利用。因此，开展该桥型的优化设计工作具备良好的应用价值。本文结合吉林省交通运输厅“异形预应力混凝土桥梁受力特性分析及设计方法研究”项目，针对异形桥梁的优化设计和损伤识别研究，提出了相应的计算方法，并进行了模型验证。本文开展的具体研究工作如下：1.针对异形箱梁桥的优化设计，基于正交试验和层次分析法确定了优化参数组合。该方法采用正交试验分析了匝道半径、分叉暗横梁刚度、箱梁截面高度和支撑方式对异形桥梁分叉暗横梁处顶板最大应力、应力变异系数、桥梁扭转振动基频和曲梁扭转程度的影响。结合层次分析法，采用综合权重分析研究了各因素对异形桥梁整体受力特性的影响主次顺序。将综合权重分析与平衡分析得出的最优参数组合结果进行比较，综合权重分析参数组合得出的试验结果优于平衡分析参数组合结果，验证了综合权重分析方法在多指标正交试验影响因素排序和参数设计优化中的准确性和有效性。2.考虑到异形桥梁结构形式复杂，提出了一种基于模态柔度及遗传算法优化支持向量机的异形桥梁损伤识别方法。针对异形桥梁的损伤位置识别，验证了模态柔度、模态柔度差曲率、均匀荷载面曲率和均匀荷载面曲率差等指标的有效性，选取模态柔度差曲率指标实现了异形桥梁单位置及多位置损伤定位，识别效果良好。针对异形桥梁的损伤程度识别，构建了频率变化率、振型比值和模态柔度差曲率叁种不同的损伤识别参数，作为遗传优化支持向量机的输入参数；通过建立单位置损伤及多位置损伤识别工况，验证了所提出方法的有效性。仿真结果表明，基于模态柔度差曲率与遗传优化支持向量机的多位置损伤程度识别精度要优于基于频率变化率或振型比值与遗传优化支持向量机的识别方法。与基于遗传算法优化神经网络识别方法的对比分析结果表明，基于遗传优化支持向量机的多位置损伤程度识别精度要更高，识别效果更好。3.基于粒子群优化模糊C均值聚类理论，结合结构整体模态频率变化比损伤识别指标，提出了多阶模态频率变化比聚类分析的异形桥梁损伤位置识别方法。该方法通过将损伤工况的模态频率变化比进行聚类分析，得到损伤位置对应的聚类中心，通过计算测试样本模态频率变化比到各损伤位置聚类中心的隶属度，可以实现异形桥梁损伤定位，测试样本分析结果验证了该方法的准确性。在损伤位置确定的基础上，采用均匀荷载面曲率差隶属度进行结构损伤等级的评定。通过测量局部损伤区域节点的振型值，获取均匀荷载面曲率差值，计算该指标到各损伤等级的隶属度。根据最大隶属度确定类别的原则，实现损伤等级判定。单位置损伤程度识别和多位置损伤识别结果表明，该方法在异形桥梁结构损伤程度识别中是准确可行的。4.考虑到异形桥梁损伤识别过程中，容易受到诸多参数的影响，开展了损伤程度、传感器数量、模态数量等影响参数对损伤识别指标影响，以及支点附近单元损伤和异形结构横向损伤的评价研究。选取振型差值、模态曲率值、模态柔度差和模态柔度差曲率等指标为研究对象，针对不同损伤程度工况，对各类损伤识别指标的识别效果进行了分析；针对传感器数量对损伤识别效果的影响，分别分析了51、26、14和8个传感器数量下，不同损伤识别指标的识别效果。分别定义了两种不同的损伤评价理论，用于评价两类不同评价指标的识别效果。针对模态数量对损伤识别效果的影响，选取不同阶数模态数据构造识别指标，对构造指标的识别效果进行了评价；针对支点附近单元损伤，确定了模态柔度差曲率的识别效果最好。针对异形桥梁横向位置损伤识别，提出了基于振型差值的纵横向定位策略。
禹丹江[2]2002年在《桥梁损伤识别的动态方法研究》文中研究表明本文在分析桥梁结构损伤识别的动态方法的研究现状和存在问题的基础上，对几种常用的结构损伤识别的动态方法进行了探讨和研究，并对于形状较复杂的桥梁结构作了损伤识别的数值仿真分析，本文的主要工作为：1．详细论述了利用结构频率的改变量、模态参数、模态置信度以及柔度矩阵等动态方法进行桥梁结构损伤识别的理论，对损伤识别的诊断过程和识别的重点步骤作了论述；2．编制计算机程序对某一简支T形梁进行损伤识别数值仿真，模拟多种桥梁损伤状态，对其进行损伤识别，比较了各种识别方法的差异，给出了结构损伤识别中需要注意的问题以及应用于工程实际的可行性；3．采用结构损伤识别的曲率模态法分别对一座预应力混凝土连续梁桥和一座刚架桥进行损伤仿真计算，研究和探讨了曲率模态法对于不同损伤情况的诊断能力，以及不同损伤程度对于结构损伤识别的影响等。 本文通过简支梁桥、预应力混凝土连续梁桥、刚架桥的损伤识别数值仿真，可以得出以下结论：1．频率是最容易得到的损伤判别参数，测量方法简单而且测量精度较高，但由于频率是损伤识别的全局物理量，对局部损伤不敏感，如果仅用频率进行损伤识别，则在实际工程应用中有很大的困难；2．曲率模态是识别损伤的敏感标识量，对简单和复杂桥型损伤程度可以进行定性分析，曲率模态方法最大的弱点是对于测试误差的适应能力不强，有测试误差(噪声)存在，会大大削弱曲率模态方法对损伤识别的诊断精度，选用较精确的仪器以及设计完善的测量方法，或者对所测量得到的数据进行处理，在保证测量精度的前提下，该方法适用于工程实际；3．模态置信度判据受噪声的影响很大，而且对损伤的反应不是很明显，不能作为损伤的主要判别依据，但可以作为一种辅助的手段进行损伤诊断；4．柔度矩阵差值法与变形曲率法都只能识别出结构损伤的位置，不能判别损伤的程度，而且抗噪声能力不强，由于要进行大量的数据处理，在计算过程中会有误差积累，这也影响到这些方法的识别精度，在保证测量精度的前提下，这两种方法也可以应用于工程实际中。
许芳[3]2016年在《桥梁损伤识别的动态方法研究》文中进行了进一步梳理基础设施的建设在提高人们生活质量的同时,也推动了社会的发展,桥梁是民生建设的基础,它在交通运输的过程中占据着举足轻重的位置。长期以来国家对桥梁建设投入的大量的人力、物力。尽管国内在建设技术方面取得了很大的突破。但是,由于设计方案、建设材料等原因,导致很多桥梁在使用过程中出现结构损伤的情况时有发生。为了延长桥梁使用寿命,减少桥梁塌陷事故的发生,本文提出了一些科学、有效的桥梁损伤识别方法。
郏亚坤[4]2017年在《基于小波总能量相对变化的桥梁结构损伤识别研究》文中研究说明桥梁结构的损伤关系到桥梁的耐久与安全,近年来各国对桥梁的运营监测、检测与维护均非常重视。本文讨论了现有桥梁结构损伤识别的主要方法及局限性,采用动测法,通过对测点处动态响应信号进行离散小波变换,获取不同尺度下的小波系数,进而计算不同尺度下的小波能量,求出不同测点的小波总能量,以结构未损伤状态为基准,提出了一种基于小波总能量相对变化的损伤识别方法,并针对目前桥梁工程在荷载及环境作用下易产生各种病害等,尤其是梁式桥存在典型的主梁开裂、刚度降低和拱桥存在吊杆锈蚀损伤及疲劳断裂等现象,用本文所提出的方法,着重对钢梁和钢管拱桥进行数值模型分析,并用实际制作的梁体和拱桥模型,模拟各种损伤工况及参数,进行试验研究。研究结果表明:(1)通过单梁和钢管拱桥的数值分析和试验研究的对比,证实提出的损伤识别方法不但可以用于单梁单个单元、节点和多处节点的损伤识别,亦可用于拱桥单侧单根吊杆和两根吊杆的损伤定位。(2)所提出的损伤指标对损伤程度具有一定的敏感性,数值分析中可以拟合损伤指标和损伤程度的关系,进而预测损伤程度;但在实际运用过程中,受测试误差及外界干扰的影响,对较低损伤程度下的识别效果不明显,仍有一定的改进空间。(3)所提出的损伤指标对小波种类、信号数据长度及小波分解尺度数的影响具有一定的鲁棒性;提出的识别方法可以用于不同冲击加载位置下的损伤识别,但识别结果有一定的差异,冲击荷载远离损伤位置,识别效果更好;提出的损伤指标对于荷载类型有一定的要求,冲击荷载下的识别结果较好;此外,移动荷载激励下的多点损伤识别具有一定的局限性,且识别结果受车速的影响较大,较高车速下的识别结果较好。
尚鑫[5]2014年在《基于动力测试的桥梁损伤识别研究》文中研究表明随着交通事业的发展，对梁式桥进行损伤识别研究，有重要的理论意义和实用价值。损伤识别是桥梁健康监测过程中的关键环节。本文通过理论分析、数值模拟和实桥应用，对受损梁桥的频率和曲率模态的变化规律进行了研究，并以动力测试参数为输入信息，基于固有频率、曲率模态、柔度矩阵、频响函数构建梁桥的损伤识别方法体系。论文的主要研究内容如下：通过对固有频率、曲率模态、柔度矩阵和频响函数等方法在损伤识别应用中的基本理论分析，界定了基于频率、曲率模态、柔度矩阵及频响函数方法进行损伤识别的适用情形。以Euler-Bernoulli梁理论和结构动力学理论为基础，通过数值模拟分析，引入损伤因子、频率变化率、频率变化率震荡幅度、频率变化率中值、频率变化率比值等概念，从固有频率以及频率变化率、频率变化率比值等方面，研究了梁桥振动频率变化的规律；通过数值模拟分析，探讨了曲率模态和曲率模态差对梁桥损伤的敏感性。根据最小二乘目标优化方法和图形法，以频率为动力测试参数，采用频率变化率比值及正则化的频率变化率两种频率指纹，对单损伤梁桥的损伤位置进行识别。依据“第i阶模态下，频率变化的平方和损伤因子成线性关系”基本特征，采用频率变化的平方和损伤因子数值模拟折线图的线性插值对损伤程度进行了识别。通过数值模拟，以位移振型为动力测试参数，对比分析了位移模态差和曲率模态差对梁桥的损伤识别效果，以及测点密度、噪声对曲率模态差损伤识别的影响，并运用曲率模态振型的相对变化量方法对损伤程度做出识别。以频响函数损伤识别的已有研究成果为基础，通过理论分析，提取了加速度频响函数能量曲率差和加速度频响函数最大值曲率差两种指标。以脉冲激励信号为输入力，输入和输出的加速度时程为动力测试参数，分析了加速度频响函数能量曲率差和加速度频响函数最大值曲率差在提取不同的测点度数目和不同的噪声影响下对梁桥的损伤识别能力。在结构柔度矩阵理论分析的基础上，根据已有的柔度矩阵对角元素差、模态柔度差、模态柔度改变率、模态柔度曲率差及均匀荷载面曲率差五种指标，提出了修正的柔度曲率指标。通过数值模拟，在模态测试信息不完备即提取不同的自由度数目和模态测试误差即不同的噪声影响的条件下，以频率和位移振型为动力测试参数，分别对基于柔度矩阵指标的损伤识别能力进行了分析，以及对损伤指标和损伤程度的关系进行了研究。基于固有频率、曲率模态、柔度矩阵及频响函数方法构建了相对完整地梁桥损伤识别方法体系，并编制MATLAB应用程序。以实际桥梁工程为背景，比较分析了均匀荷载面曲率差方法和本文提出的修正的柔度曲率方法进行损伤位置识别的能力，采用本文提出的加速度频响函数能量曲率差及加速度频响函数最大值曲率差方法进行损伤位置识别，以及基于曲率模态振型的相对变化量方法进行损伤程度识别，验证了识别方法体系的可行性和正确性，以便为桥梁健康监测系统的进一步完善应用提供理论与方法支撑。
吴大宏[6]2003年在《基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究》文中进行了进一步梳理桥梁建成通车后，由于受气候、环境因素的影响，结构材料会被腐蚀和逐渐老化，长期的静、动力荷载作用，使其强度和刚度随着时间的增加而降低。这不仅会影响行车安全，更会使桥梁的使用寿命缩短。在结构布局和规模都十分复杂的大型桥梁上仍然沿用传统的桥梁外观检查、养护、维修程序以及常规的局部检测，显然已难以全面反映桥梁的健康状况，尤其是难以对桥梁的安全储备以及退化途径作出系统的评估。建立和发展某种能够提供整体和全面的全桥结构检测和评估信息的监测系统，随时了解大桥结构的承载能力和安全储备，对保证大桥运营的安全性和耐久性都是十分必要的。 目前，在许多大跨度桥梁上都已经安装了永久性的监测系统，但目前的桥梁监测系统中不含结构模型，因而无自动损伤识别的能力。本文在前人研究工作的基础上，根据遗传算法和神经网络在处理复杂非线性问题时的各自特点，分别将其用于桥梁结构健康监测系统的不同部分，提出了建立基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统的基本设想。为此，本文主要进行了以下几个方面的研究工作。 1．在既有桥梁的研究中，主要包括桥梁总体性损伤评估、桥梁承载能力鉴定、桥梁剩余寿命评估、桥梁处置对策确定及其经济分析等，其中在日常管理养护中比较常用、比较重要的问题之一就是桥梁的总体性损伤评估。根据《中国公路桥梁综合评定方法》，引入数理统计中的“正交试验法”和“均匀设计法”，应用神经网络对桥梁结构进行模糊综合评判。 2．应用神经网络较强的模式分类功能，选择合适的模态信息或动静力响应数据，对桥梁结构进行损伤识别。结合基于静态应变及位移测量的结构参数识别算法，借助遗传算法强大的优化搜索能力，探讨基于遗传算法的桥梁结构损伤识别技术。 3．根据安装在桥梁结构上的监测系统传递来的位移、应变信息，进行作用在桥梁结构上的荷载识别，可以：① 对监测系统传递来的荷载信息加以校核和补充；② 为下一步的损伤识别提供依据。而荷载识别的关键技术在于快速、准确地模拟桥梁的荷载-挠度曲线。以“在位移控制下部分预应力混凝土梁非线性行为试验研究”的试验数据为建模样本集，分别以作用于梁上的荷载和梁的跨中挠度为输入、输出，利用神经网络来对混凝土梁的荷载-挠度曲线进行模拟，并用其进行荷载识别的试验研究，取得了较好的效果。第11页西南交通大学博士研究生学位论文 4.裂缝开展宽度是衡量部分预应力混凝土桥梁使用性和耐久性的一个重要指标，精确地模拟部分预应力混凝土梁的荷载一裂缝关系有着十分重要的意义。然而，混凝土结构裂缝形成和发展的过程十分复杂，具有一定的随机性，难于用常规的方法进行建模。应用神经网络较强的函数映射能力和联想、记忆功能，对部分预应力混凝土梁的荷载一裂缝关系进行建模，通过试验数据进行验证，效果良好，证明应用神经网络来对部分预应力混凝土梁的荷载一裂缝关系进行建模是可行的。 5.混凝土结构中钢筋的锈蚀将直接影响其安全性、可靠性和耐久性，快速、准确地预测混凝土构件中的钢筋锈蚀量有着重要的意义。应用神经网络对锈蚀开裂后的混凝土构件中的钢筋锈蚀量进行预测建模，并通过工程检测结果验证了该建模方法的可行性。 6.应用遗传算法强大的非线性搜索能力，分别以年均投资差额和总投资差额最大为优化分析目标，提出了用遗传算法对常遇大气环境下的混凝土桥梁进行耐久性优化设计的方法，通过算例进行验证，效果良好。 7.将桥梁结构健康监测系统监测到的结构响应看作一个非线性时间序列，应用神经网络较强的数据压缩能力和联想、记忆功能，选取若干天的结构响应数据(应变一时程曲线等)进行学习，并对未来一段时间内的结构响应进行预测。以此为根据，对桥梁结构进行疲劳可靠性分析。 8.由于几何非线性和材料非线性的影响，构件某一失效模式的极限状态方程很可能是强非线性方程，甚至无法得到显式的极限状态方程。工程实际中常采用的传统方法难以精确或有效地对桥梁结构进行可靠性分析。根据可靠度指标刀的几何意义，将求解可靠度指标刀的问题转化为有约束最小化问题，应用遗传算法强大的非线性搜索能力进行求解。
刘光万[7]2012年在《基于不完备信息的PC箱梁桥结构损伤评估新方法研究》文中研究说明在桥梁结构使用性能检测及评价方面，我国仍主要依靠人工外观检测以及现场荷载实验等传统的方法。此类检测评定存在如下缺点：工作量大、费用高、获得结构的信息不全面，检查结果的准确程度往往依赖于检查人员的工程经验和主观判断，难以对结构的安全储备及退化程度作出系统的评定。而且，对于预应力混凝土（PC）梁桥，即使结构在受到偶然的超设计荷载作用下产生了裂缝等损伤，但由于其预应力的作用，在偶然超设计荷载作用并卸载后，裂缝会闭合，常规检测方法根本无法满足桥梁结构状态评估的要求。因此，发展快速、便捷、经济的，并能够应用于复杂结构的定性、定量的桥梁整体状况检测评定方法己经成为迫切的任务和要求。本文分析了频域法和时域法在结构损伤识别中的各自特点，指出综合利用该两种参数识别方法是实际结构损伤识别的主要发展方向。在此基础上，对一种基于动态响应灵敏度的探伤法进行较全面和深入的探讨，并通过对简支PC小箱梁以及叁跨连续PC箱型刚构桥进行静载实验和动态测试，对该方法的可行性进行验证。主要研究内容和结论如下：1、对于桥梁结构的动态测试，提出了基于不完备信息的时域动态响应灵敏度的探伤法，通过对结构动态位移、速度和加速度的灵敏度矩阵运算得到单元刚度参数，并通过反复迭代以获取结构较准确的探伤结果。研究结果表明，当采用多个响应量度时，探伤可以得到更好的结果；当没有测量噪音时，比起量度位移，量度加速度可以得到更好的探伤结果；当辅助以优化调整技术时，本方法甚至可以在量度数据被噪音污染的情况下仍然得到令人满意的结果。2、以初始位移激励作用下的简支足尺单片PC箱梁为对象进行了系统的探伤研究，采用本文所示的损伤识别方法，通过比较实验梁未损伤状态和损伤状态的有限元模型中的单元刚度系数，并与现场实测裂缝进行比较，则可以有效地识别箱梁结构的损伤区域及其损伤程度。识别结果表明，此方法可以用于箱梁结构在不同工况下的损伤定位及损伤程度识别。如果利用传感器的不同布置方案而得到多次的实验数据，并对此进行多次迭代计算，则可以进一步提高识别结果的精度。3、在采用预应力碳纤维薄板（CFL）对受损的PC箱梁进行加固后，箱梁的承载能力、结构刚度都可以由本文的损伤识别方法进行推算，而且理论分析结果与实测数据吻合得较好。研究结果表明，加固后箱梁的承载能力和结构刚度都稍有提高，这表明采用预应力CFL对受损的PC小箱梁进行加固，可以恢复箱梁的承载能力及结构刚度。4、对损伤前、损伤后、CFL加固后PC箱梁结构第一阶与第二阶的模态分析结果表明，预应力箱梁在受压损伤后，结构振型及频率发生了明显变化，基本频率有所减小、振型幅值有所增加；但是，采用CFL加固受损箱梁后，与加固前的损伤状态相比，结构振型及频率均未发生明显变化。这是由于CFL的厚度很小，它对结构刚度的贡献很小之故。5、以移动行车荷载激励作用下的叁跨连续PC箱型刚构桥为对象进行了系统的探伤研究，探讨了移动荷载状态下桥--车系统结构的动态响应，并进行多个行车状态下的振动参数测量。通过对实验数据的分析，验证了移动行车荷载激励作用下桥梁动态测试及利用本文方法进行结构损伤评估工作的可行性，并指出了存在的问题。
李建男[8]2013年在《超速超载车桥耦合振动对简支梁桥损伤研究》文中研究说明车辆通过桥梁引发桥梁振动，桥梁振动反过来对车辆产生激励，从而影响车辆的安全性与舒适性。移动的车辆荷载引发的振动会使桥梁变形过大，产生安全隐患。受经济利益驱动和安全意识淡薄，超速超载现象屡见不鲜。超速超载车辆使得桥梁超负荷承载，更加剧了桥梁损伤的发展，甚至引起桥梁垮塌等严重事故。本文通过研究车桥耦合振动来分析超速超载车辆对公路桥梁动力响应的影响和超速超载车辆对桥梁损伤的影响，主要研究内容如下：(1)建立车桥耦合振动方程，车辆采用两自由度半车模型，简支梁桥采用欧拉梁单元，运用直接积分Newmark-β法进行迭代求解和振型分解法解出稳态解，并运用MATLAB编程求解车桥耦合振动对简支梁桥的动力响应；(2)选用一座城市道路简支梁桥，其限载20t，限速60km/h，分析对比超载车辆及超速车辆对该简支梁桥动力响应的影响。结果表明，桥梁在超载车辆作用下，跨中挠度随着载重增加而增大，增大幅度与载重增加值相仿。超速车辆对桥梁挠度影响不成线性关系，而是在某一车速达到最大，这时车辆与桥梁达到共振。超载对桥梁影响较大，而超速现象加剧了这一因素发展；(3)桥梁损伤使得位移模态发生改变，但位移模态对损伤并不敏感。本文研究讨论了位移模态与曲率模态之间的关系，运用差分法可通过位移模态求解曲率模态。运用刚度下降来模拟桥梁损伤，并对比固有频率、位移模态、位移模态差、曲率模态、曲率模态差对损伤的判定结果。结果表明，固有频率对损伤判定既能定性也能定量，但不能判定损伤位置，曲率模态差对小损伤大损伤都比较敏感，在工程中可运用该方法对早期损伤进行判别；(4)研究超速超载车辆对桥梁损伤的影响。运用差分法求出桥梁在超速超载作用下的曲率，结果表明，超载车辆对损伤桥梁的影响随着载重量增加而增长，超速车辆对损伤桥梁的影响与对无损伤桥梁影响结果相仿。
吴必涛[9]2016年在《基于分布式长标距应变传感的桥梁动态性能监测和损伤识别方法研究》文中指出本文主要研究了移动车辆荷载下基于分布式应变传感技术的桥梁动态性能监测和损伤识别方法。移动车辆荷载通过桥梁时,车和桥的往往是相互作用,同时还要考虑路面不同和车辆的不同参数(车速、车重和车轴数等)的影响;分布式长标距应变传感技术利用了光纤光栅传感器实现了区域传感,可用于大型土木结构尤其是桥梁结构的局部损伤监测,分布式长标距应变传感技术既克服了传统"点"式传感过于局部的缺点,同时克服了传统位移传感和加速度传感过于宏观的缺点,集结构的局部信息和整体信息于一体,且具备了动静态测试的特点。本文将两者特点结合,移动车辆荷载下基于分布式长标距应变传感技术的桥梁损伤识别方法和动态性能监测是本文研究的主要内容。通过查阅大量文献,分别对移动车辆荷载桥梁损伤识别的方法研究现状;基于信号处理的移动荷载下桥梁损伤识别研究和光纤光栅传感技术在桥梁损伤识别中应用做了调研。通过广泛调研和学习后,本文重点研究了移动车辆荷载下分布式长标距应变传感技术下的桥梁损伤识别和动态性能监测的方法。本文的主要研究内容有:(1)设计并建立了 1:10的车桥耦合损伤识别试验平台。为了能在实验室模拟车桥耦合相互作用,按照动力相似比理论设计了桥梁和车辆的缩尺模型;在模型的建造过程中计算了模型桥的各个参数的比例尺;详细介绍了整个模型试验平台建设的重要细节及注意事项,为以后相关的模型试验提供借鉴。(2)提出了移动车辆荷载下基于分布式长标距应变影响包络线的桥梁损伤识别方法。本文研究了车辆通过桥梁时桥梁的应变影响线变化规律,将应变影响线和分布式长标距应变传感技术相结合提出了移动荷载下基于分布式长标距应变影响包络线的桥梁损伤识别方法,此方法利用经验模态分解法(EMD)提取出监测跨的长标距应变影响线。由于长标距应变影响包络线和桥梁的单元刚度直接相关,提出了以长标距应变影响系数作为损伤指标的评价方法,该指标能够很好的反映出桥梁沿桥梁跨度的刚度分布情况,找出潜在的刚度退化区域,为桥梁的管理养护提供可靠依据。(3)研究了移动车辆荷载下基于分布式光纤传感器的桥梁刚度监测和损伤识别方法本文针对高速公路桥,研究了移动荷载下基于分布式光纤传感器的桥梁刚度监测和损伤识别方法。首先研究了移动车辆荷载下桥梁单元刚度和长标距应变时程面积之间的关系,并且利用分布式长标距应变时程面积计算出桥梁单元刚度系数分布状况,从而利用其进行损伤识别研究。并在缩尺车桥模型试验系统并进行了试验验证。试验工况设计与第叁章中的试验工况是相同的。结果表明:利用本文中的方法可以得到桥梁单元刚度的变化情况,从而评估桥梁的承载力状况。同时,利用分布式长标距应变时程面积可以很好的进行损伤定位和损伤定量和单元刚度评估。(4)提出了移动车辆荷载下基于分布式长标距应变传感技术的连续梁桥的损伤识别方法。本文研究了连续梁桥的长标距应变影响理论,根据长标距应变影响线的分布特点,研究了长标距应变时程面积的分布规律;根据连续梁桥的应变时程分布规律提出了应变时程面积为损伤识别的损伤识别方法,利用数值模拟的方法研究车辆参数(车速、车重和车轴数)对损伤识别方法的影响。该方法在不影响正常交通的情况下,只需要单车过桥的长标距应变时程数据,就可以对监测跨进行损伤识别,该方法同样也可以对高速公路桥进行长期的监测。以应变时程面积分布为损伤指标的识别方法,也能很好的反映出桥梁沿桥梁跨度的刚度分布情况,操作时只需要传感器中心坐标和应变时程包围的面积。(5)研究了移动车辆荷载下基于分布式长标距应变传感监测技术的超大跨桥梁的动态性能监测方法。选取苏通大桥连续刚构桥为工程背景。利用分布式长标距应变传感技术对大跨连续刚构桥的监测方法展开了研究。建立了两种不同类别的有限元模型,一种是简化梁单元模型和一种精细化模型,梁单元模型主要为了模态分析得出桥梁的基频,确定第一阶竖弯频率的大致范围;精细化模型是为了研究不同荷载条件中跨腹板和底板的最大应变分布范围,从而确定传感器的监测区域,优化传感器的数量。本文详细介绍了整个监测系统的施工工艺,包括施工前的准备工作,施工过程中的传感器定位,传感器粘贴,传感器保护,后期美化等工艺;介绍了施工过程中遇到的难题和解决方法,为以后类似的桥梁监测工程提供工程经验。最后得到了大跨刚构桥的长标距应变模态。
孙卫泉[10]2008年在《基于支持向量机的梁桥损伤识别》文中进行了进一步梳理桥梁结构在服役环境中会受到各种损伤,而损伤的积累可能导致灾难性的事故。因此,作为桥梁健康监测系统的核心,桥梁结构损伤识别理论和方法已经成为了众多学者和工程师们研究的焦点问题。在概述了结构损伤识别的研究现状、研究的主要难点之后,阐述了支持向量机基本理论和方法,然后从模式识别的角度将支持向量机这种统计学习方法应用于梁桥的损伤识别中,并取得了良好的识别效果。研究工作包括如下几方面内容:1.概述了桥梁健康监测和损伤识别等基本概念,系统归纳并综述现阶段应用于桥梁损伤识别的各种方法。简要分析了损伤识别研究的主要难点。2.简要、系统的阐述了支持向量机的基本理论和方法。3.提出了在桥梁损伤识别领域应用支持向量机理论的实现方法。并重点对特征选择与特征提取、特征向量的构建、支持向量机类型和核函数及其参数的选择、支持向量机算法的评价等方面展开了深入的讨论。4.对某混凝土简支梁桥进行损伤前后的数值试验模拟和计算分析,自编程序提取各个位置不同程度损伤前后的多种动力指纹,并根据损伤识别需要构建成各种特征向量组成样本集。使用支持向量分类机训练样本集,实现对损伤位置的识别,并研究了特征向量选取和参数变化对识别效果的影响。使用支持向量回归机对各个位置的不同损伤程度进行识别,并给出了试验的平均识别效果。同时也分析了在几种不同程度噪声水平条件下,对使用两种特征构建的样本集进行损伤的定位和程度识别的影响。最后,对主要工作和研究成果进行总结,并指出需进一步研究的课题。
参考文献：
[1]. 异形桥梁优化设计与损伤识别方法研究[D]. 宋刚. 吉林大学. 2015
[2]. 桥梁损伤识别的动态方法研究[D]. 禹丹江. 郑州大学. 2002
[3]. 桥梁损伤识别的动态方法研究[J]. 许芳. 中国培训. 2016
[4]. 基于小波总能量相对变化的桥梁结构损伤识别研究[D]. 郏亚坤. 浙江大学. 2017
[5]. 基于动力测试的桥梁损伤识别研究[D]. 尚鑫. 长安大学. 2014
[6]. 基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D]. 吴大宏. 西南交通大学. 2003
[7]. 基于不完备信息的PC箱梁桥结构损伤评估新方法研究[D]. 刘光万. 华南理工大学. 2012
[8]. 超速超载车桥耦合振动对简支梁桥损伤研究[D]. 李建男. 湘潭大学. 2013
[9]. 基于分布式长标距应变传感的桥梁动态性能监测和损伤识别方法研究[D]. 吴必涛. 东南大学. 2016
[10]. 基于支持向量机的梁桥损伤识别[D]. 孙卫泉. 西南交通大学. 2008