[碩士]大跨斜拉橋主梁損傷識別方法研究

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　　[碩士]大跨斜拉橋主梁損傷識別方法研究　　學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：南京工業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度：2006　　結(jié)構(gòu)損傷識別是大跨橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分。由十結(jié)構(gòu)的振動信息可以在結(jié)構(gòu)運營過程中利用環(huán)境激勵獲得，因此基十振動的損傷識別方法也就具有了實時監(jiān)測和評估的潛力和可能。本文針對應(yīng)用基十振動的損傷識別方法識別大跨橋梁主梁損傷的問題，做了以下工作:　　 1.首先簡要闡述了頻響分析的基本原理，分析了用頻域識別方法識別結(jié)構(gòu)動力特性的基本理論?！　? 2.為尋求適合十大跨橋梁的損傷識別方法，本文首先研究了基十位移模態(tài)的損傷識別方法。提出分步識別策略，即先根據(jù)損傷前后位移模態(tài)改變率進行損傷定位，接著結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對損傷進行定量分析，并以懸臂梁為例通過數(shù)值模擬進行驗證。結(jié)果表明，當(dāng)服役結(jié)構(gòu)只發(fā)生一處損傷時，利用第一階位移模態(tài)改變率圖形的變化特點，可以準確識別出損傷的位置，借助BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對單一損傷情況進行準確的定量分析，其局限性是無法處理兩處以上損傷的情況?！　? 3.針對多處損傷識別問題，提出了基十曲率模態(tài)差的兩階段定位、定量分析方法，即先根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷前后的曲率模態(tài)差曲線進行損傷定位，接著以曲率模態(tài)差作為BP網(wǎng)絡(luò)的輸入向量構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對損傷進行定量分析，并用同一懸臂梁算例進行了數(shù)值計算分析，結(jié)果顯示這一方法能夠?qū)Χ嗵帗p傷情況進行有效識別，充分顯示了該方法的特點。　　 4.對基十曲率模態(tài)的損傷識別方法用十大跨斜拉橋主梁的損傷位置識別問題進行了探討性研究。以潤揚大橋北漢斜拉橋為工程背景，首先建立了以損傷識別為目標(biāo)的有限兀分析模型，接著進行了主梁損傷對動力特性的敏感性分析，然后將橋的主梁分段，計算各分段點損傷前后的近似差分曲率模態(tài)，利用曲率模態(tài)差曲線對主梁的損傷狀況進行識別，數(shù)值模擬的結(jié)果表明該方法可以清楚地識別出損傷所在的區(qū)段，結(jié)合由曲率模態(tài)導(dǎo)出的量化指標(biāo)可以對損傷位置進行量化判定。

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