[碩士]大跨斜拉橋主梁損傷識(shí)別方法研究

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　　[碩士]大跨斜拉橋主梁損傷識(shí)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(shí)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(dòng)信息可以在結(jié)構(gòu)運(yùn)營過程中利用環(huán)境激勵(lì)獲得，因此基十振動(dòng)的損傷識(shí)別方法也就具有了實(shí)時(shí)監(jiān)測和評(píng)估的潛力和可能。本文針對(duì)應(yīng)用基十振動(dòng)的損傷識(shí)別方法識(shí)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(shí)別方法識(shí)別結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的基本理論。　　 2.為尋求適合十大跨橋梁的損傷識(shí)別方法，本文首先研究了基十位移模態(tài)的損傷識(shí)別方法。提出分步識(shí)別策略，即先根據(jù)損傷前后位移模態(tài)改變率進(jìn)行損傷定位，接著結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)損傷進(jìn)行定量分析，并以懸臂梁為例通過數(shù)值模擬進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，當(dāng)服役結(jié)構(gòu)只發(fā)生一處損傷時(shí)，利用第一階位移模態(tài)改變率圖形的變化特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確識(shí)別出損傷的位置，借助BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)單一損傷情況進(jìn)行準(zhǔn)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(duì)多處損傷識(shí)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(jìn)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(duì)損傷進(jìn)行定量分析，并用同一懸臂梁算例進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算分析，結(jié)果顯示這一方法能夠?qū)Χ嗵帗p傷情況進(jìn)行有效識(shí)別，充分顯示了該方法的特點(diǎn)?！　? 4.對(duì)基十曲率模態(tài)的損傷識(shí)別方法用十大跨斜拉橋主梁的損傷位置識(shí)別問題進(jìn)行了探討性研究。以潤揚(yáng)大橋北漢斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?，首先建立了以損傷識(shí)別為目標(biāo)的有限兀分析模型，接著進(jìn)行了主梁損傷對(duì)動(dòng)力特性的敏感性分析，然后將橋的主梁分段，計(jì)算各分段點(diǎn)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(duì)主梁的損傷狀況進(jìn)行識(shí)別，數(shù)值模擬的結(jié)果表明該方法可以清楚地識(shí)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(duì)損傷位置進(jìn)行量化判定。

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