连续梁桥支座损伤识别方法.pdf

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1、第３４卷第４期土木工程与管理学报Ｖｏｌ.３４Ｎｏ.４２０１７年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＪｕｌｙ２０１７连续梁桥支座损伤识别方法陈红霞ꎬ狄方殿ꎬ朱亚洲(河北工业大学土木与交通学院ꎬ天津３００４０１)摘要:桥梁支座损伤对于桥梁结构的正常使用有很大影响ꎮ本文以实际工程为例ꎬ建立连续Ｔ梁有限元模型进行数值分析ꎬ并通过模态试验进行验证ꎬ从而对连续Ｔ梁桥支座损伤的量化分析进行研究ꎮ提出利用高斯曲率模态相关系数对公路连续梁桥支座进行损伤识别ꎮ数值分析证明该方法是可行的ꎬ损伤支

2、座处的高斯曲率模态相关性系数与其它支座位置处的差异明显ꎬ可实现损伤定位ꎻ支座损伤越严重ꎬ相关系数下降越多ꎬ在此基础上利用神经网络则可实现对支座损伤程度的识别ꎮ最后通过实测案例证明了该方法的实用性ꎮ关键词:连续梁桥支座ꎻ损伤识别ꎻ自振频率ꎻ高斯曲率模态相关系数ꎻ神经网络＋中图分类号:Ｕ４４３.３６１文献标识码:Ａ文章编号:２０９５￣０９８５(２０１７)０４￣００５３￣０６ＢｅａｒｉｎｇＤａｍａｇｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｏｎｔｉｎｉｏｕｓＢｒｉｄｇｅＣＨＥＮＨｏｎｇ￣ｘｉａꎬＤＩＦａｎｇ￣ｄｉａｎꎬＺＨＵＹａ￣ｚｈｏｕ

3、(ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＴｉａｎｊｉｎ３００４０１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｄａｍａｇｅｄｂｒｉｄｇｅｂｅａｒｉｎｇｓｈａｖｅａｈｕｇｅｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｂｒｉｄｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.ＴａｋｉｎｇｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｊｅｃｔａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓＴ￣ｂｅａｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｎｕｍｅｒｉ

4、ｃａｌａｎａｌｙｓｉｓꎬａｎｄｔｈｅｍｏｄａｌｔｅｓｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔꎬｗｈｉｃｈｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄａｍａｇｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓＴ￣ｂｅａｍｂｒｉｄｇｅ.ＡＧａｕｓｓｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂａｓｅｄｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｂｅａｒｉｎｇｓｏｎｔｈｅｃｏｎｔｉｎｏｕｓｂｒｉｄｇｅ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅ

5、ｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｄｅｔｈａｔＧａｕｓｓｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｗｅｒｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｉｎｔａｃｔａｎｄｄａｍａｇｅｄｂｅａｒｉｎｇｓꎬｆｕｒｔｈｅｒａｃｈｉｅｖｉｎｇｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｄａｍａｇｅｌｏｃａｔｉｏｎ.ＡｎｄｔｈｅＧａｕｓｓｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄａｍａｇｅｓｅｖｅｒｉｔｙ.Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｍｅｎｔꎬｎｅｕｒａｌｎ

6、ｅｔｗｏｒｋｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｄａｍａｇｅｓｅｖｅｒｉｔｙｏｆｂｅａｒｉｎｇｓ.Ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙꎬｔｈｅｍｏｄａｌｔｅｓｔｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒａｃｔｉｃａｌ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｎｔｉｎｏｕｓｂｒｉｄｇｅｂｅａｒｉｎｇｓꎻｄａｍａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎꎻｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙꎻｇａｕｓｓｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔꎻｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ[８~１０]现如今复杂大型的工程结构越来越多ꎬ如何态ꎮ既有的桥梁损伤识

7、别方法主要集中在实现工程结构的安全运营至关重要ꎬ结构的损伤桥梁上部结构ꎬ而支座作为连接桥梁上部结构和识别应运而生ꎮ在各种影响因素中ꎬ动态因素对下部结构的重要构件ꎬ它的工作状态直接影响上结构的影响越来越大ꎬ对桥梁结构来说更是如此ꎮ部梁结构的受力状态ꎬ一旦脱空更有可能损坏主随着计算机技术和各类仪器设备的蓬勃发展ꎬ试梁ꎮ与上部梁结构不同ꎬ支座预留位置比较小ꎬ想[１]验模态分析愈来愈受重视ꎬ这使得基于动力法通过外观检测判断其工作状态相当困难ꎮ对于一的损伤识别技术在各个行业都得到了广泛的应些跨江河和桥墩较高的桥梁ꎬ更是需要动用

8、桥梁用ꎮ检测车等设备ꎬ费用昂贵ꎮ对于某一结构而言ꎬ其动力参数有很多ꎬ比较本文提出了一种基于高斯曲率模态相关系数[２~４][５~７]常用的有固有频率、振型模态和曲率模对公路连续梁桥支座进行损伤识别的方法ꎬ该方收稿日期:２０１６￣０７￣０４修回日期:２０１６￣０８￣３１作者简介:陈红霞(１９９２￣)ꎬ女ꎬ江苏启东人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为桥梁检测与