基于动力参数的铁路桥墩损伤识别方法研究

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1、万方数据硕士学位论文基于动力参数的铁路桥墩损伤识别方法研究StudyonDamageIdentificationMethodforRailwayPiersBasedonDynamicParameters作者：安志刚导师：战家旺北京交通大学2014年6月》父之床k，，，泓万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交

2、论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作一：蕴穆刚＼签字日期：易／伊Z月踟日导师签签字日期：勿，∥年∥月沙日万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士学位论文基于动力参数的铁路桥墩损伤识别方法研究密级：公开StudyonDamageIdentificationMethodforRailwayPiersBasedonDynamicParameters(国家重点基础研究发展计划973项目(2013CB036203)和国家自然科学基金项目(5

3、1208028)联合资助)作者姓名：安志刚导师姓名：战家旺学位类别：工学学号：11121235职称：副教授学位级YJ,J．硕士学科专业：桥梁与隧道工程研究方向：桥梁损伤识别北京交通大学2014年6月万方数据致谢这篇论文能够顺利完成要特别感谢我的导师战家旺教授!战家旺教授渊博的专业学识、严肃的治学态度和治学精神、科学的工作方法和精益求精的工作作风，都深深地感染和激励着我。三年来，战家旺教授不仅在学业上对我精心指导，在生活上对我很多照顾，在做人方面也为我树立了榜样，在此谨向战家旺教授致以最诚挚的谢意和最崇高的敬意!在实验室工作及撰写论文期

4、间，余竹博士、侯忠明博士、王昆鹏博士、崔垫鹏博士、李慧乐博士、李克冰博士、田园博士、乔宏博士、李泽新、卢洋、刘思明、张允士、王辉、闫宇智等师兄弟对我论文中的损伤实验研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学、

5、k。万方数据摘要桥墩作为支撑上部结构的重要构件，其工作状态直接影响整个桥梁的安全。快速可靠的明确墩台基础技术状态，科学的指导墩台结构的状态评定以及加固维修，对桥梁的运营管理有极大意义。本文以现有的基于动力测试的结构损伤识别研究成果为基础，对基于动力参数的铁

6、路桥墩损伤识别方法进了研究，主要工作和结论如下：(1)研究了基于模态参数和模型修正理论的桥墩损伤识别方法。在模态频率及模态置信准则(MAC)的基础上，引入以一阶振型相邻分量比值构造的目标函数。通过数值分析表明，该方法仅仅应用前两阶模态，便可以实现对桥墩墩身和基础状态的同时识别。然而，该方法对模态识别精度有较高要求，抗噪能力较差。(2)研究了基于频响函数相似性和模型修正理论的桥墩损伤识别方法。首次提出了以结构相邻测点频响函数模式置信准则(SAC)构造目标函数，通过模型修正对桥墩损伤进行识别的方法。本文通过理论和数值分析，从频率段选择、测

7、点布置、抗噪声能力几个方面对该方法进行了探讨。分析结果表明，该方法的损伤识别结果准确可靠，方法具有～定的工程应用性。(3)通过1：3比例缩尺桥墩模型试验，进一步对基于频响函数相似性和模型修正理论的桥墩损伤识别方法进行了实验研究。在模型桥墩上设计了几种典型的损伤形式，并用所提的损伤识别方法进行了评估。识别结果与现场观测结果吻合，从而证明了本研究所提桥墩损伤识别方法的可靠性。关键词：动力测试；桥墩；损伤识别；频响函数置信准则；模型修正万方数据ABSTR^CTABSTRACTAsimportantcomponentssupportingth

8、esuperstructures，piersaredirectlyrelatedtothesafetyofthewholebridgetosomeextent．Aquickandconvenientwaytograsptheworkingstatesofexistingpiersisneed,whichishelpfultothereinforcement,maintenanceandmanagementofrailwaybridges．Onthebasisoftheexistingdynamic出Imageidentificatio

9、nresearches，theconditionassessmentmethodforrailwaypiersbasedondynamicparametersisstudied．Themainresearchworkan