中承式肋拱桥动力特性及损伤识别的研究

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1、摘要社会避步和土木工程技术的发展，使越来越多的大跨度桥梁得到了修建，虽然合理的设计是缝稳安全匏援本缳谖，稳是袋子当翦对大爨复杂绩魏熬谈谈毽寝，谗多不定薅戆或不可确定、不可预知因素(超麓服役、腐蚀、疲劳、突发性的地震、车躐船的冲／碰撞等危除性事件)，人们并不都能进行有效控制或预测。为了确保设计的使用囊全性和耐久性达到予厦期的标凇，特别是大跨度桥粱这种重要的大型结构，时时了解其“健康”状态是非常重要的。大跨度疆粱撰褒谈裂及羧态浮售涉及结稳、诗冀魏、透诿、试骏囊涮等多令鼷域，瓣前所有的研究只是停留在提供

2、各种方法及相互探讨的脚步上，真正能够实现损伤识别的述怒不多，娃大部分只局限于简单缩构。桥梁结构损伤识别及状态评估的最终实现将有待于桥梁理论的进一步完善，以及深化对桥梁在工作环境、运营条件下结构特性的认识，这正是目前国际上的葡沿热点研究领域。本论文镑霹杰嚣§#豹横梁竣诗方案中，蒋菇《怒嫒泰耩梁孛攫袁竞争力豹耪型之一——中承式胁拱桥进行了动力特。隧分析，并对桥梁结构损伤识别问题的若干前沿理论及应用作了深入、系统的研究。文中主娶通过桥梁结构的静、动载测试、模态分析及损伤识别来评价结构的完熬腹水平，量化结

3、构完成设计服务的功能和期限的能力，合理评估既有桥梁的承载能力。本文莱蘑有限元法对大蹲痰中承式翳撰绥骰摸态分静亍，嗣簿修蕊稷穿诗算模态结莱，邂行大跨度中承式肋拱桥的动力特性分析，为该类桥型设计及健康监测、状态评估提供有用数据：通过静、动载试验，检验桥跨结构的实际承载能力、结构变形及动力性能是否满足设计要求，寻求桥梁整体结构的变形规律，了解结构的实际受力状况和工作状况，为日后运营、养护及黪遴提供辩学蔹据；邋遥静、动载试验，建立该类褥粱有关戆技术糖寨，为今后兴建同类耩聚完善设计、我纯结擒、改进工艺积累实

4、测资料。本文对基于振动损伤识别技术进行了研究，錾于振动损伤识别技术主要是认为损伤将恩著改变结构的刚度、质量或耗能能力，进而引起胼测结构动力特征或响虚的改变。通过从实测数据中提取全桥不同部位幼力参数信息或衍生信息，并对比结构无损状态下的相应信息，柬实嚣续魏戆损囊识爱及状态译信。文中慰一簿繁缝媳悬譬粱模墅遂l子损褒识舅《仿奏分爨，研究其动力特性及其衍生信息与损伤位霉及程度的关系，得出简单编构悬臂梁模型损伤动力特性的变化规律，并通过动力特性变化及曲率模态实现了对简单结构悬臂梁模型的损伤识别：对一腿既有大

5、跨度中承式肋拱桥进行损伤识别仿真分析。由丁中承式拱桥的主要受力构件是拱肋及吊抒，所以本文分别分柢了拱肋∥2截面、L／4截碰及被撞的8#吊枵不同损伤程寒鹜垒稚j菱、导拜麓纛黝垒文公希度下的动力特性，得出结构整体动力特性的变化规律，并通过动力特性变化规律及应变模态实现了对拱肋的损伤识别；通过动力特性变化规律及曲率模态实现了对吊杆的损伤识别a轿梁结构动力特性分析及损伤识潮理论的研究和实践，对准确评估轿粱结构的实际承载链力、霉豢避兔桥粱结椽维修替换静离鬏费爰和延长桥梁结构酌使蠲寿命，考隋爨显鼹技术上窝经滂

6、上数意义。本论文的秘究方法及戏票可为中零式默拱楱的设计、运嫠管理墨珏状态评估提供理论依据。关键词：中承式肋拱桥动力特性损伤识剐有限元法模态分丰行AbstractAlongwiththedevelopmemofsociety趣adthedvilengineertechnology,moreandmorelong-spanbridgesarebuilt．Althoughthereasonabledesignisthebasicguaranteetotheslmcb．删lsecurity,the1jr一

7、斓recognitionaboutthelarge-sizeandcomplicatedstructure．manyllnce衄tmknownandunpredictedfactorsOva--limework、corrosion、fired、suddenearthquake、bumps／collisionofvehiclesorvesselsetcdangerousevents)existing，peoplecouldn’tcontrolandpredicteffectively．Inorder

8、toensurethesecurityandlong-lastingofthedesign，toreachtheexpectedstandards，especialtheimportants缸'uctureofthelong-spanbridges，itisveryimportm_Ittoconstantlymasteritshealthycondition．Thedamagedetectionandtheconditionestimationofthelong-spanbridg