考虑动力测试参数的中小桥梁模糊综合评价方法研究

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在我国为数众多的既有中小桥梁均不同程度地存在损伤或病害,严重制约社会经济的发展。如何保证此类桥梁结构安全运营是相关管养单位的当务之急,桥梁结构的检测评估工作因此备受关注。基于动力测试的桥梁结构工作性能评估方法因其省时、省力、操作简便、不用中断交通等优点备受青睐,也成为一个研究的热门课题。本文结合我国病害桥梁检测任务繁重且紧迫的特点,对备受关注极具潜力的基于动力测试的快速检测评价方法进行了研究探讨。主要工作如下: 首先,对常用的动力测试试验方法进行阐述,包括试验的准备、实施、数据采集和分析以及评价等过程。提出适用于中小桥梁结构快速检测评估的试验方法。 其次,以艾勒尔-柏努利(Euler-Bernoulli)初等梁的弯曲振动方程为例,对动载试验的力学理论基础进行分析,对结构动力参数与结构刚度性能之间的关系进行推导,得出通过动力参数对结构进行损伤识别的关系式。最后通过一数值模拟实例进行分析验证,分析结果表明频率、振型等动力参数对结构损伤不太敏感,在测试误差大时甚至容易出现误判,振型曲率指标则稍好些,可以对结构损伤进行定位并反映损伤程度。接着对动力参数评价指标进行分析,对指标的有效性进行分析验证,然后对基于动力测试的评价方法中可能存在的误差进行分析探讨。 再次,着重对层次分析、模糊评判原理及其在桥梁结构评价中的应用进行阐述,在此基础上建立综合考虑动力测试参数结果与外观检测结果的多级模糊综合评价模型。对如何确定客观、科学的评价系统、评价指标,评价等级向量以及多级模糊综合评价模型的建立进行详细的叙述和探讨。 最后,以惠州西枝江大桥检测工程为例,结合实际动力测试结果,应用本文提出的评价方法对结构进行评价,并与静载试验数据进行比较分析,对本文提出的评价方法的可行性进行验证。
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