基于拟静力荷载试验响应的桥梁损伤识别方法研究

摘要

随着我国交通事业的快速发展,公路网密度不断提高,大跨度桥梁也不断涌现。桥梁不但在工程规模上巨大,而且常常处于交通的咽喉部位。桥梁结构在服役期间因为受到地震、冲击、风荷载、腐蚀等作用,结构不可避免地产生损伤累积和抗力衰减。一旦结构关键构件的损伤积累到一定程度,如果没有被及时发现和处理,损伤将会迅速扩展,从而导致整个结构的突发性破坏。所以结构损伤不仅会缩短结构的使用寿命,而且还会威胁到人民生命和财产安全。因此,桥梁结构的损伤诊断技术具有极为重要的意义。
　　 本文通过对国内外有关资料的阅读与研究,总结了己有结构检测技术的发展现状。由于近些年来测试技术的进步,静力识别损伤的许多不足已逐渐得到改善。本文研究了一种基于桥梁诊断系统(BDI)的拟静力荷载试验响应的损伤识别方法,将现场拟静力荷载试验数据和有限元数据进行对比分析,从而定位结构损伤,并得到了较好的效果。此方法为今后研究钢筋混凝土结构损伤识别技术提供了理论及应用依据。本文的主要研究内容如下:
　　 ①分析了拟静力荷载试验的基本原理及数据优化算法;
　　 ②研究了BDI桥梁检测系统对结构损伤进行诊断与识别过程;
　　 ③通过将此方法应用到实桥中,利用实桥拟静力荷载试验的测试结果,将其与有限元模型的计算数据对比分析,确定模型的修正参数后优化模型,分析模型优化前后的结构性能,从而识别桥梁结构损伤。再结合外观检查到的病害,能较精确地识别出损伤位置。验证了该方法在工程应用上的可行性。