溫度效應(yīng)下基于索力監(jiān)測量的斜拉橋受損索識別研究.pdf

1、本文針對大跨索支承結(jié)構(gòu)中索系統(tǒng)的健康監(jiān)測問題，以蘇拉馬都跨海大橋(以下簡稱S橋)的有限元模型為具體研究對象，系統(tǒng)研究并驗(yàn)證了在考慮溫度變化下的一種基于索力監(jiān)測、能合理有效地識別索結(jié)構(gòu)的索系統(tǒng)中每一根索的健康狀況的方法。
　　本文主要研究工作可以概括如下：
　　①利用有限元法建立S橋索塔的有限元基準(zhǔn)模型；在考慮太陽輻射和氣溫等環(huán)境因素的影響下，對索塔有限元基準(zhǔn)模型進(jìn)行溫度場的分析。分別計(jì)算了夏，秋，冬三個(gè)季節(jié)下的索塔溫度場分布

2、。
　?、谘芯勘砻髟谝欢l件下可以假設(shè)存在穩(wěn)定溫度場時(shí)間段。即在該時(shí)間段里，整個(gè)結(jié)構(gòu)的溫度場可以近似的認(rèn)為是處于均勻狀態(tài)。為了驗(yàn)證用均勻溫度場代替近似的均勻溫度場對結(jié)構(gòu)的影響很小，對索塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了的熱結(jié)構(gòu)耦合分析，通過比較近似溫度載荷下的索塔Z方向的位移和均勻溫度載荷下的索塔Z方向的位移，得知其相對增量很小，因此該假設(shè)成立。
　?、厶岢鰷囟茸兓碌木€性關(guān)系假說。采用降低斜拉索彈性模量來模擬斜拉索的損傷，計(jì)算了在不同溫差下受損

3、索數(shù)目大于等于1時(shí)所有支承索的索力變化。并利用上述數(shù)據(jù)對損傷識別結(jié)果進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)分析支撐索損傷數(shù)量及損傷程度的變化規(guī)律。
　?、鼙疚难芯勘砻魍ㄟ^多目標(biāo)優(yōu)化算法來求解基于線性關(guān)系假說的索損傷向量，可以比較準(zhǔn)確地從索系統(tǒng)中確定受損索的位置及其損傷程度，本文給出了具體的求解過程(也就是識別受損索的過程)。并針對所有模擬案例進(jìn)行了驗(yàn)證研究，研究表明，在一定條件下，基于索力變化線性關(guān)系的多目標(biāo)優(yōu)化算法受損索識別技術(shù)是能夠滿足工程應(yīng)用要求的