基于桥梁单元刚度损伤识别的新型间接量测方法研究

基于移动车辆在桥梁上运行来测试桥梁基频的间接量测法已经获得实桥的验证,提出一种新型间接量测法,该方法有别于牵引车拖动测试车辆一直运行并同步采集信号的传统间接量测方式,需牵引车同时拖动固定间距的前、后2辆测试车辆前行,并在固定点静止采集少许时间后,继续重复操作至测试车辆通行整跨桥梁,利用测试车辆上采集的信号,计算整跨桥梁的传递率矩阵,然后利用奇异值分解识别出桥梁的第1阶模态,进而利用改进的直接刚度法计算桥梁单元弯曲刚度,并进行损伤识别。首先从理论上说明该方法的可行性,然后在各类影响因素下进行数值模拟分析,最后通过某实桥试验进行初步验证。研究结果表明:相比于常规在桥梁上直接测试的方法,提出方法耗时短,机动性好,适用于大面积大区域桥梁集群快速测试;相比于传统间接量测方式,提出方法通行时间虽有少量增加,但能较好解决桥梁阻尼比、测试车阻尼、外激励变化、噪音、桥面粗糙度等传统间接量测方法中存在的问题。

基于统计矩理论的无模型结构损伤识别方法研究

通过对统计矩理论的分析,提出了一种在时域内利用结构加速度八阶矩作为损伤指标,直接利用输出信号快速判断结构有无损伤及损伤位置的识别方法。通过对典型Benchmark四层钢框架结构数值仿真模型和实测试验进行分析,研究了不同位置斜撑缺失以及弹性模量减少工况下的损伤位置识别,并通过12层标准RC框架振动台试验数据分析了不同楼层梁的损伤工况,判定了各楼层相对损伤程度变化。结果表明:利用响应信号的结构加速度八阶矩适合作为损伤识别的直接判别指标,通过两次定期测试的相对变化可以直接快速对不同损伤工况进行损伤诊断。