鐵路鋼桁梁橋損傷預(yù)警與健康狀態(tài)評估方法研究.pdf

1、隨著中國鐵路尤其是高速鐵路的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)取得了矚目世界的成就，橋梁結(jié)構(gòu)的安全是鐵路運輸正常運轉(zhuǎn)的前提。為了實時掌握橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，避免橋梁發(fā)生災(zāi)難性事故，建立完整可靠的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)以及完善的損傷預(yù)警與損傷識別方法是十分必要的，對中國橋梁事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文基于湘潭橋健康監(jiān)測的工程背景，對橋梁健康監(jiān)測中的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題進行了研究，包括基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁運營狀態(tài)評估、損傷預(yù)警以及損傷定量評估方法。主要研

2、究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)根據(jù)湘潭橋的結(jié)構(gòu)特點和歷史病害情況確定了健康監(jiān)測的內(nèi)容、重點以及監(jiān)測測點的布設(shè)原則，并研究了監(jiān)測系統(tǒng)的各子系統(tǒng)模塊設(shè)計。
　　(2)研究了異常信號的判別、濾波等監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理方法，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的時域和頻域分析，對湘潭橋第1孔和第2孔簡支鋼桁梁橋的運營狀態(tài)進行了評估。
　　(3)研究了小波能量熵指標對橋梁損傷預(yù)警的可行性。首先通過兩類仿真奇異信號和實測的奇異信號研究了小波能量熵在信號奇異性

3、檢測中的優(yōu)勢。然后通過下承式簡支鋼桁梁橋的數(shù)值模型，模擬其在移動荷載列作用過程中發(fā)生突然損傷，使用加速度響應(yīng)的小波能量熵可以非常準確的定位出損傷發(fā)生的時刻，具有很好的損傷預(yù)警效果。
　　(4)針對簡支鋼桁梁橋，本文研究了基于頻響函數(shù)和模型修正理論的損傷定量評估方法，利用測點間加速度響應(yīng)的頻響函數(shù)相似性構(gòu)造目標函數(shù)，使用模型修正的方法，可準確識別簡支鋼桁梁橋不同部位、不同程度的損傷。同時還研究了該方法對鋼桁梁橋較為常見的節(jié)點板病害的