基于PSO的中、下承式拱橋吊桿損傷識(shí)別與安全評(píng)定.pdf

1、近年來，接連發(fā)生的中、下承式拱橋運(yùn)營期安全事故中，由于吊桿損傷、斷裂等原因引起的占了絕大多數(shù)，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡，安全形勢(shì)非常嚴(yán)峻。但與之相對(duì)應(yīng)的是，現(xiàn)階段吊桿的損傷識(shí)別及安全評(píng)定技術(shù)相對(duì)還比較落后，少數(shù)的無損檢測(cè)手段和基于測(cè)試參數(shù)的損傷識(shí)別方法，無論在工程實(shí)用性還是識(shí)別準(zhǔn)確性上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到要求。因此，對(duì)中、下承式拱橋吊桿的損傷識(shí)別與安全評(píng)定研究有十分重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以銅瓦門大橋?yàn)楸尘?，采用?/p>

2、承式拱橋的有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算體系，研究了吊桿損傷與索力變化之間的理論關(guān)系，導(dǎo)出了索力變化列陣與損傷程度列陣關(guān)系的矢量表達(dá)式。在修正后有限元模型的基礎(chǔ)上，對(duì)吊桿系進(jìn)行損傷模擬，得到了中、下承式拱橋吊桿損傷與索力變化關(guān)系的一些基本特征，并利用上述基本特征，結(jié)合理論分析的成果，對(duì)吊桿損傷與索力變化的關(guān)系進(jìn)行線性改造。進(jìn)一步地，考慮測(cè)試誤差的影響，建立了新的吊桿損傷預(yù)測(cè)模型。
　　結(jié)合上述吊桿損傷預(yù)測(cè)模型，將粒子群優(yōu)化算法（PSO）進(jìn)行有針對(duì)

3、性的改造。通過自編 FORTRAN程序，解決了高維損傷向量的約束優(yōu)化問題，建立了一套基于PSO的中、下承式拱橋吊桿損傷識(shí)別算法，從而可借助索力測(cè)量結(jié)果確定受損吊桿的位置和數(shù)量，并輸出損傷程度信息。通過考慮多種損傷組合及不同程度誤差干擾工況下的數(shù)值試驗(yàn)，表明該損傷識(shí)別方法具有較高的識(shí)別精度，并具有較好的魯棒性。
　　論文最后利用銅瓦門大橋的實(shí)測(cè)索力資料對(duì)全橋吊桿進(jìn)行損傷識(shí)別，給出了全橋38根吊桿的損傷預(yù)報(bào)結(jié)果。以此為基礎(chǔ)，提出了一套