基于环境激励的连续梁桥挠度评定方法研究

为研究基于环境激励的在役连续梁桥承载能力评定方法的可行性,根据《公路桥梁荷载试验规程》设计桥梁静载试验方案,利用随机子空间法测量识别桥梁在环境激励下的模态参数,结合桥梁有限元模型提取集中质量矩阵,对桥梁实测模态振型进行质量归一化,识别桥梁的实测位移柔度矩阵,预测桥梁在静力荷载作用下的实测模态挠度,最后结合规范对桥梁承载能力进行评定。以4跨连续梁桥为实例建立损伤桥梁有限元模型,基于有限元数值模拟环境激励,预测了该连续梁桥的柔度矩阵和试验荷载下的模态挠度,并与初始无损桥梁的理论设计挠度进行对比,计算了静载试验校验系数。结果表明:各测点挠度的最大相对误差不超过6%,基本满足工程精度要求,根据规范判断该损伤桥梁承载能力不满足设计要求;该方法能够准确评估既有桥梁的承载能力,基于环境激励的连续梁桥承载能力评定方法具有较强的有效性和可行性。

连续梁桥模态应变测试方法的数值模拟与验证

对连续梁桥模态应变测试方法的可行性与准确性进行研究。首先通过环境振动测试识别出桥梁的应变振型与应变柔度矩阵,进而计算桥梁的模态应变。以四跨连续梁为研究对象,建立桥梁有限元模型,设计了静载试验的中载工况与传感器测点布设方案,基于环境激励计算该连续梁桥的应变柔度矩阵和试验荷载下的应变,并与有限元理论应变分析进行对比。对比结果表明:各测点应变的最大误差不超过15%,基本满足工程精度要求。