桥梁损伤识别的动态方法研究

《桥梁损伤识别的动态方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、桥梁损伤识别的动态方法研究四川道通达工程技术有限公司四川成都610031摘要：桥梁损伤不仅影响交通运输系统的正常运转，而且也危及人们的人身财产安全。所以，对于桥梁损伤修复工作不能盲目进行，在桥梁出现损伤情况时，建设人员首先应该采用科学的方法对损伤位置、损伤程度进行识别，之后找出导致桥梁出现损伤的原因，这样才能保证桥梁修复的正确性。并且在修复的过程中，建设人员应该依据该桥梁实践的实际情况，保证修复方法的科学性。桥梁损伤识别方法的科学性直接决定了桥梁修复工作的正确性。因此，桥梁损伤识别方法是桥梁修复工作中的重点内容。关键词：桥梁；损伤识别；研究方法1导

2、言桥梁作为交通运输系统中不可缺少的一部分，在相关部门得到了特别的重视。要使交通运输系统得以正常运行，作为其纽带的桥梁必须维持在一个健康稳定的状态。但是现如今大多数桥梁由于人为设计、施工、管理方面的不到位以及自然环境恶化和地震等的影响下出现了桥梁损害、老化以及断裂现象。就此木文对桥梁结构损伤识别的方法进行深入的探讨与剖析。2导致桥梁出现损伤的原因在运营中一是外力原因，外力作用可以导致桥梁出现结构损伤。二是自然灾害。例如：暴风、洪水等，在巨大作用力下，这些自然天气很容易对桥梁造成结构损伤。三是车辆超载。虽然国内对于交通管制非常严格，但是仍有不法分子为了

3、利益，对运输车辆私自改制，增加车辆的运输量，这增加了桥梁的负重,长期以往给桥梁损伤带来很大的隐患。另外施工、设计阶段，方案不科学也是导致桥梁出现损伤的重要原因之一。施工方案的不科学主要体现在以下几点：其一，桥梁结构设计不科学。在桥梁设计的过程中，很多设计人员为了节省工作成木，很多桥梁的设计方案都是照搬、照抄，并没有对当地天气、地理地貌以及人流量进行细致分析，桥梁建设与当地的实际需求情况并不匹配；其二，施工方案执行力较低。在建设的过程中，为了尽早完工，施工单位会改变施工方案，缩短施工线路。改变施工方案是“牵一发而动全身”的行为，它会带来很多连锁反应，

4、很容易给桥梁造成结构损伤。其次是施工材料所致，再完美的设计方案没有良好的建筑材料，冋样会导致桥梁损伤情况的发生。在建设的过程中，钢筋混凝土是构成桥梁的主体，人约么据桥梁总体的80%。但是对于建设材料的购买，很多建设单位为了减少建造成本，采用不符合标号的钢筋。沙子含沙量也比较大，水泥无法适用桥梁的强度。这些容易造成“蜂窝”桥面凹陷等情况的发生。3桥面损伤的识别方法3.1基于震动的识别方法桥梁的运行离不开常规的维修检测，随着科学技术的发展，0前桥梁维修己经不再局限于人工检测，脉冲雷达、计算机、超声仪、设备锈蚀测试仪等科技设备逐渐应用到桥梁损伤的检测过程

5、中。施工人员在高科技设备的帮助下，可以提高桥梁损伤的精确度。震动识别法是桥梁损伤中最常见的识别方法。震动桥梁损伤识别方的核心是指：利用计算机技术、传感技术，通过智能传感器对桥梁预应力数据进行采集分析。目前，桥梁损伤震动识别法主要分为奋模型识别法、无模型识别法。采用冇模型识别法吋，必须与结构模式的特征相匹配。冇模型识别法主要涉及模态振型、动柔度以及固有频率等。采用无模型识别法吋，直接从相应的傅里叶谱中得到桥梁结构变量数据，通过对数据的分析，可以识别出桥梁是否损伤。3.2曲率模态识别法根据结构动力学理论可知，结构损伤的存在会影响结构的动态特性，一般会降

6、低结构的刚度、增大阻尼、改变振动频率与振动模态、引起结构边界条件的变化等，因此可以利用结构系统各种模态参数的变化作为特性标识量来诊断结构的损伤。利用曲率模态法进行结构损伤检测之前首先要解决损伤标识量选择问题，用于损伤识别的物理量最好是局域量，并且需要满足两个基本条件：一是对局部损伤敏感；二是位置坐标的单调函数。在试验中必须控制噪声的控制问题，当位移模态噪音小于1%吋，噪音的影响不太明显，超过1%吋，则损伤位置很难检测出来。3.3应变模态分析法应变模态分析法是识别桥梁结构损伤最常用的方法。采用这种方法时，检测人员需对桥梁结构损伤前后动力的特征进行数据

7、采集，之后通过应变增倍器，运用限元方法对采集的数据进行模拟分析，这样来找出桥梁结构应变分布的规律。之后导出单损伤引起的结构模态振型的改变系数，然后运用结构局部损伤因子法建立单元损伤敏感的指示因子，从而推导出单元损伤前后的单元模态应变能的变化。和其它识别方法相比，应变模态分析法具冇显著的优点。不仅可以减少因位移而产生的误差，也可以准确找出桥梁结构损伤对局部区域的影响。3.4基于振动的桥梁结构损伤识别方法随着科学技术的发展，人们发现一种基于振动的结构损伤识别方法，它是一种在桥梁健康监测理念的基础上所提出的对桥梁结构损伤进行整体检测的方法。桥梁结构一旦发

8、生损害，桥梁结构在质量、阻尼比以及刚度等物理方面会随之发生变化，而方法是根据固冇频率、模态应变能、模态曲率、模态柔度、模态