论文部分内容阅读
近些年来,桥梁结构健康监测技术逐渐得到发展和应用,其优势明显,而研究能够满足实际桥梁工程需要的结构损伤识别技术则是近些年来重要的发展趋势,具有广泛的发展前途。在桥梁结构健康监测的研究工作中,重要的是研究各种传感器的不同性能,如果能够充分挖掘这些传感器的性能,对结构的损伤识别工作将具有重要意义。
本文通过对桥梁结构的动力性能进行的一些理论公式的推导,对桥梁结构的动力响应进行了更为深入的研究,在重点实验室简支梁实验中得到了很好的验证,证明了所推导的理论的正确性,同时也进行对于不同桥型的动力特性研究工作,文章主要包括以下几个方面的内容:
首先详细介绍了我国的桥梁结构健康监测的一些现状和特点,然后介绍了桥梁结构损伤识别工作在桥梁结构健康监测中的重要作用,以及桥梁结构损伤识别工作的一些特点和主要的几种损伤识别方法。
其次在介绍了桥梁结构健康监测所用到的各种传感器的同时,从加速度传感器出发,结构发生损伤后,结构的局部位置的动力响应会发生一些不同的变化,进而提出了几项能够代表结构发生损伤的参数:相关函数、线性回归系数、协方差,这几个参数均包含了结构的相位、频率、振型等基本的模态信息,结构局部位置的这些参数的变化可以说明结构的相位、频率、振型等基本的模态发生了变化,认为结构的刚度发生了变化,即结构发生了损伤。
第三,通过ANSYS数值模拟三质点梁在正弦激励下和白噪声激励下的动力响应,证明了当结构发生了损伤后,发生损伤的位置的三个参数:相关函数、线性回归系数、协方差的变化值较大,这有利于进行损伤定位和损伤识别;同时验证了所推导的相关结论的完全正确性。
第四,介绍了北京工业大学简支梁损伤实验,通过对比北工大重点实验室简支梁损伤实验和ANSYS数值模拟简支梁实验,证明了当结构发生了损伤后,则发生损伤的位置的三个参数:相关函数、线性回归系数、协方差的变化值较大,验证了所推导的相关结论的完全正确性。
第五,通过建立连续梁桥、刚构桥、以及北京市怀柔区峪道河矮塔斜拉桥的有限元模型,进一步分析连续梁桥、刚构桥、以及北京市怀柔区矮塔斜拉桥的加速度传感器特点,为今后的桥梁结构健康监测工作打了良好的理论基础。
最后,对本文的研究工作进行了总结,给出了研究中的一些结论,并指出了需要进一步研究解决的问题。