基于响应面模型修正的桥梁结构损伤识别方法_宗周红.pdf

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1、第46卷第2期土木工程学报Vol．46No．22013年2月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALFeb．2013基于响应面模型修正的桥梁结构损伤识别方法121宗周红褚福鹏牛杰(1．东南大学，江苏南京210096;2．福建省建筑科学研究院，福建福州350025)摘要:及时、准确地发现桥梁结构的早期损伤，避免桥梁结构的突然破坏或倒塌，无疑具有重要的理论意义和重大的社会经济效益。文章提出基于响应面模型修正技术和单元模态应变能损伤指标的结构损伤识别方法，通过简支梁室内模型试验来检验方法的有效性，进而

2、以下白石大桥为背景，通过数值模拟方法基于响应面模型修正和单元模态应变能指标进行下白石大桥支座损伤识别。结果表明:单元模态应变能损伤指标对开裂损伤和支座损伤具有较好的敏感性，可识别出多损伤位置和损伤程度，具有应用到实际工程结构进行损伤识别的潜力。关键词:损伤识别;响应面方法;模型修正;模态应变能指标;模型试验;桥梁结构中图分类号:TU312文献标识码:A文章编号:1000-131X(2013)02-0115-08Damageidentificationmethodsofbridgestructuresusingr

3、esponsesurfacebasedonfiniteelementmodelupdating121ZongZhouhongChuFupengNiuJie(1．SoutheastUniversity，Nanjing210096，China;2．FujianAcademyofBuildingResearch，Fuzhou350025，China)Abstract:Iftheearlydamageofbridgestructurescanbeidentifiedtimelyandaccurately，thetheo

4、reticalsignificance，thesocialandeconomicbenefitscanbeundoubtedlyachieved，andthesuddenfailureorcollapse，andothercatastrophicaccidentsmaybeavoided．Inthisstudy，adamageidentificationmethodbasedontheresponsesurfacemodelupdatingandtheelementmodalstrainenergydamage

5、indexwasproposedforbridgestructures．Theeffectivenessoftheproposeddamageidentificationmethodwasexaminedusingthemodeltestofthesimplysupportedsteelbeams．Aprestressedcontinuousrigidframebridgewithlargespan，namedXiabaishiBridge，wastakenasanengineeringcase，anddiff

6、erentbearingdamageconditionsweremodeledtovalidatetheproposeddamageidentificationmethodusingnumericalsimulations．Itisrevealedthattheelementmodalstrainenergydamageindexisverysensitivetothecrackingdamageandthebearingdamage．Thelocationsandlevelsofmultiplecrackin

7、gdamagesandbearingdamagescanbeidentifiedusingtheproposeddamageidentificationmethod．Hence，theproposeddamageidentificationmethodhasthegreatpotentialinthedamageidentificationofpracticalengineeringstructures．Keywords:damageidentification;responsesurfacemethod;FE

8、modelupdating;elementmodalstrainenergydamageindex;modeltest;bridgestructuresE-mail:zongzh@seu．edu．cn［4］等提出了将结构损伤前后模态应变能变化率作为概述损伤识别指标。目前，模态应变能对结构损伤位置比较敏感，适合应用于结构损伤识别已得到了证实，但模态应变能(ModalStrainEnerg