简支梁桥整体状态评估和基于宏应变损伤识别方法研究

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1、Ｉ４４６！Ｕ密级分类号：公开２５－０６－的－０８５－－挡案号，ＣＨ２１３３２０１２学号１２１３的１０１９，装抑與於等祷硕±学位论文（全日制专业学位）简支梁桥整体狀态评佑和基于宏应变攒伤识别方法硏究学生姓名：刘邓博指导教师姓名：田石柱（教授）学科口类：工程硕±专业名称：建筑与止木工程研究方向：娇梁健康蓝测与抗瀑二〇—五年六月苏州科技学院硕士学位论文（全日制专业学位）简支梁桥整体状态评估和基于宏应变损伤识别方法研究学生姓名：刘邓博指导教师姓名：田石柱专业领域：建筑与土木

2、工程研究方向：桥梁健康监测与抗震苏州科技学院土木工程学院二○一五年六月MasterDissertationofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyResearchonconditionassessmentofsimplesupportedbeambridgeanddamageidentifi-cationmethodbasedonmacrostrainMasterCandidate:LiuDengboSupervisor:Prof.TianShizhuMajor:ArchitecturalandCi

3、vilEngineeringResearchArea:BridgehealthmonitoringandeismicSuzhouUniversityofScienceandTechnologySchoolofCivilEngineeringJune,2015苏州科技学院硕士学位论文摘要摘要中小简支梁桥是最常见的桥梁结构形式，在各种环境因素的作用下，桥梁结构有可能出现各种各样的损伤或者其本身在建造过程中由于施工不当造成损伤，如何识别出损伤，判断损伤的位置、损伤程度及剩余寿命成为损伤识别领域研究的热点，国内外学者对此进行了大量的研究。布拉格光

4、纤光栅应变传感器是一种新型的传感器，相比于传统的应变片具有可靠性高、抗干扰能力强、体积小质量轻便于安装、测量精度高、范围大、传感信号可远距离，多通道传输的优点，虽然目前对于FBG传感器在长大跨桥梁方面的应用研究已取得了一定的成果，但是对于更加常见的中小简支梁桥的健康监测及损伤识别缺乏一定的研究。宏应变是测量标距范围内的平均应变，测量范围远大于点应变，仅需布置少量的传感器就能精确识别出损伤，而且应变类参数损伤识别指标相比位移类参数损伤识别指标精度更高，因此，以宏应变为基础的损伤识别参数指标得到越来越多的重视。本文主要以苏州市最为常见的简支梁

5、桥为损伤识别对象，介绍了以外观调查法为基础的简支梁桥整体状态评估方法，以荷载试验为原理、ABAQUS数值仿真，分析了宏应变类参数损伤识别指标能否识别出损伤，主要工作如下：1、回顾了国内外结构损伤识别研究现状及损伤识别面临的挑战，介绍了FBG光纤光栅传感器以及损伤识别方法；2、以苏州市常见的中小简支梁桥为对象，总结了基于外观调查法和荷载试验的简支梁桥状态评估流程，为类似的工程提供工程借鉴。3、基于ABAQUS有限元软件建立了单根简支组合梁和以实桥为基础的多根简支组合梁，构造两种损伤因子，以荷载试验为原理，分析了基于宏应变参数的损伤识别指标能

6、否识别出损伤；4、通过小比例工字钢简支梁试验，验证了宏应变参数识别指标的有效性本文的研究内容侧重于如何借助外观调查法、荷载试验以及宏应变损伤识别参数对苏州市中小简支梁桥进行损伤识别，并用ABAQUS建模，构造两种损伤因子分析了宏应变损伤参数能够很好识别出损伤。关键词：简支梁，宏应变，外观调查法，FBG光纤光栅传感器，ABAQUSI苏州科技学院硕士学位论文AbstractABSTRACTMediumandsmallsimplesupportedbeambridgeisthemostcommonformofbridgestructure,un

7、deravarietyofenvironmentalfactors,thebridgestructuremayfacemangasortofthedamageorthedamagecausedbyconstructionerrorsintheconstructionprocess.Howtoidentifythedamageandthepositionanddegreeofthedamageandresiduallifehavebecomeahottopicinthefieldofdamageidentification,domestic

8、andforeignscholarshavemadealotofresearch.FiberBraggGratingstrainsensorisanewsensor.Comparedtothe