动态法桥梁损伤检测与识别技术面临的挑战

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1、维普资讯http://www.cqvip.com综蓬动态法桥梁损伤检测与识别技术面临的挑战胡利平(华南理工大学土木工程系，广州510640)摘要：动态法桥梁损伤检测与识别技术是近年来国际土木工程界研究的热点之一。在系统调研的基础上，分析和总结了该项技术在研究与应用过程中所面临的主要问题，同时对其下一步的研究工作提出了相关建议。关键词：损伤识别；动态法；桥梁；综述中图分类号：TGll5．28；TB123文献标识码：A文章编号：1000-6656(2005}05--0252-04ChallengeFacedinResearchonVibration

2、-BasedDamageDetectionHUL~ping(DepartmentofCivilEngineering。SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Vibration-baseddamagedetectiontechniqueforbridgeisoneofthehotrese~'chsubjectsinpresentcivilengineering．Onthebasisofsystematicinvestigation。someofthe访tal

3、challengesinthestudyonthistechniqueareanalyzedandsummarized，thecorrespondingsuggestionsforfuturestudyaregivenaswel1．Keywords：Damagedetection；Vibration-basedtechnique；Bridge；Survey近十几年来，基于振动测试与分析的桥梁损伤型桥梁上也设有类似的振动测试系统。检测与识别技术已成为国际土木工程界研究热点。实际上，基于振动测试与分析的损伤识别技术其基本思想是通过测试桥梁结构的动力

4、反应，根据在发达国家已被广泛应用于航空、航天和精密机床其动力参数变化或差异来推测结构本身的变化或缺等领域的故障诊断、荷载识别和动力学修改等问题，陷。相对于传统的人工外观检查、静力荷载试验或并取得了丰硕的成果。但对于大型土木结构，尤其局部无损检测(如超声波法)等，其优点非常明显，一是桥梁结构却远未成熟。尽管到目前为止，已有不是可全面反映桥梁的健康状况；二是可发现结构内少学者在此领域做了许多工作，并取得了一些进展。部以及一些难以接近部位的损伤或缺陷；三是检查但绝大多数仍停留在数值模拟或室内实验阶段，缺结果受人为因素影响较小，其客观性与准确性较高。乏

5、足够的实际工程检验，因此其可靠性与有效性值除了上述优点之外，这一方法还可以利用环境得怀疑。作者在系统调研的基础上，分析和总结了激励引起的结构振动来对结构进行检测，因此无须该项技术在研究与应用过程中面临的主要障碍，同封闭交通，从而使桥梁的在线监测成为可能。目前时对其下一步的研究工作提出了相关建议，希望能已有许多国家或地区在一些已建或在建的大跨度桥对今后的研究工作有所启发。梁上作了尝试，如新加坡的Anderson桥、英国的Hamber桥以及香港的青马大桥等桥梁上均安装了1动态法桥梁损伤检测与识别技术研究的自动数据采集系统，对风、加速度、应变和位移等

6、进现状行自动监测，其结果将成为评估桥梁健康状态的重概括地说，动态法桥梁损伤识别可以分为三个要依据。而我国的江阴长江大桥、徐浦大桥等特大步骤。第一步是进行结构动力测试，测试内容可以收稿日期：2004-06-09是位移、速度、加速度或应变等。第二步是从测得的252加晒年第万鬈Msm维普资讯http://www.cqvip.com胡利平：动态法桥梁损伤检测与识别技术面临的挑战信号中提取出与结构损伤有关的特征参数。第三步信息，导致解不唯一。同时，采用传统方法进行参数则根据这些特征参数运用适当的数学方法进行损伤估计时易产生病态方程E]。针对这些问题，一方

7、面识别。因此，这项技术实际包含结构振动测试、信号可以利用动边界条件进行子结构模型修正以减少未分析及损伤识别三项内容。其中，前两者是基础，它知数；另一方面可以通过良态建模、合理划分子结构为后者提供必要的输入信息。结构振动测试技术经以及最优测点布置来获取最大信息量来解决这些问过几十年的发展现已日趋成熟。目前，国内已经研题。目前，这些方法都在研究之中。制出多种智能信号采集系统的商业产品，可以实现2动态法桥梁损伤检测与识别技术面临的信号的实时采集与监测。而信号分析技术主要有频挑战域法、时域法及时频域法三种，其中又以频域法发展得最早且较为简单，因此应用最

8、为普遍。其缺点是根据动态法桥梁损伤识别技术的工作原理不难进行模态分析时需要人工干预，并且当模态密集时看出，该技术要成功运用于工程实际，必须满足以下较难