基于动静参数联合反演技术快速评定桥梁承载能力.pdf

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1、第32卷第2期2015年2月公路交通科技JoumalofHighwayaIld7IhnsportationResearchandDevelopmentV01．32No．2Feb．2015doi：10．3969／j．issn．1002一0268．2015．02．012基于动静参数联合反演技术快速评定桥梁承载能力张献民1，金喜莎1，李少波2，高燕1(1．中国民航大学机场学院，天津300300；2．邢台交通运输局，河北邢台054000)摘要：结合结构的设计资料，建立结构的初始有限元模型。通过现场实测获得桥梁结构的动力参数

2、和拟静力应变影响线，将其作为模型修正依据，利用有限元修正技术，反演桥梁结构的实际力学模型。通过该模型可仿真现场静载试验，实现对桥梁结构力学性能的快速评定。实际应用结果表明：应用动静参数联合反演得到的桥梁结构的力学模型能够客观地反映桥梁的实际力学性能，可实现对桥梁结构的快速仿真分析。关键词：桥粱工程；桥梁结构；联合反演；承栽能力；模型修正；仿真加载中图分类号：u441+．2文献标识码：A文章编号：1002一0268(2015)02—0074一07RapidEVaIuatiOnOfBridgeBearlngCapaci

3、tyBased0nJ0intInVerslOnofDynamicandSlaticParametersZHANGXian．minl，JINXi．shal，LIShao_b02，GAOYanl(1．Sch001ofAirport，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China；2．Xin或aiTransportBureau，Xin昏aiHebei054000，China)Abstract：Theinitialfiniteelementmodelofthestmct

4、ureisbuiltaccordingtothestructuredesigninfomation．Regardingthemeasureddynamicparametersandquasist砒icstmininnuencelineofthebridgeasthebasisofmodelupdating，utilizingtheFEupdatingtechnology，theactualmechanicalmodelofthebridgeisinversed．The矗eldstatieloadingtestcan

5、besimulatedbythemodeltorapidlyevaluatethemechanicalpropenyofthebridge．TheapplicationresultshowsthatthemechanicalmodelofthebridgestmctureinversedbyjointinversionofdynamicandstaticparameterscanrenecttheactualmechanicalpropertyofthebridgeobjectiVely，sothismethodc

6、anachievethegoalofsimulatingbridgestructurerapidly．Keywords：b打dgeengineering；bddgestmeture；jointinversion；bearingcapacity；modelupdating；emulationalIoading0引言目前，桥梁结构承载力检测方法主要有静载试验法与动载试验法。静载试验是人们公认的可靠方法，但存在测试效率低、成本高以及需要长时间中断交通等缺点⋯。而动载试验法虽然测试简单快速，但动参数对桥梁结构的隐患灵敏度较

7、低，致使通过动载试验测试桥梁结构承载能力难以取得良好的效果【2J。近年来国际上很多专家学者开始研究准静态检测方法，准静态载荷试验是一种基于模型校准技术和应变影响线对比分析的快速评定桥梁结构的方法∞J。准静态载荷试验方法主要通过在梁底粘贴应变传感器来获取移动荷载下的桥梁力学行为。对于钢筋混凝土结构，梁底带裂缝工作是常见现象，但收稿日期：2014一05—05基金项目：河北省交通科学基金(Y一20122033)；中央高校基本科研业务费项目(20001947sYl434)作者简介：张献民(1959一)，男，河北邢台人，教授

8、，博士生导师．(cauczxm@126．com)第2期张献民，等：基于动静参数联合反演技术快速评定桥梁承载能力75裂缝会导致应变突变，难以客观反映桥梁的力学行为。针对这种情况部分美国学者提出通过加长应变传感器来减小裂缝对结构实测应变结果的影响。尽管该方法能够在一定程度上降低裂缝对结构真实应变结果的干扰，但无法从本质上规避裂缝对实测应变结果的影响。针对现有桥梁