基于車橋耦合振動(dòng)的混凝土簡(jiǎn)支梁橋損傷診斷方法.pdf

1、目前我國(guó)橋梁數(shù)量眾多，更以中小型橋梁為主，混凝土梁橋占其中絕大部分。這些橋梁受長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)荷載和環(huán)境等不利因素作用，不可避免出現(xiàn)各種損傷。我國(guó)目前對(duì)中小型混凝土梁橋的狀態(tài)檢測(cè)和評(píng)定還主要采用靜力試驗(yàn)等傳統(tǒng)手段，基于動(dòng)力的檢測(cè)和診斷等新理論方法的研究還處在起步階段，距離實(shí)際應(yīng)用還有很多工作要做。為此，本文以公路混凝土簡(jiǎn)支梁橋?yàn)閷?duì)象，系統(tǒng)分析各類典型損傷對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)車載動(dòng)力性能的影響機(jī)理和規(guī)律，研究提出基于車橋耦合振動(dòng)的橋梁損傷診斷識(shí)別方法。依托

2、實(shí)際橋梁對(duì)方法的適用性和有效性等進(jìn)行了驗(yàn)證，為實(shí)現(xiàn)快速、有效的檢測(cè)識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)損傷、降低橋梁運(yùn)營(yíng)維修費(fèi)用、保證橋梁運(yùn)營(yíng)安全起到了一定的推動(dòng)作用，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值和理論意義。
　　首先，基于Lagrange方程推導(dǎo)建立了空間車輛計(jì)算模型的運(yùn)動(dòng)平衡方程，求解得到車輛模型的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣及阻尼矩陣。利用振型疊加法將橋梁按各節(jié)點(diǎn)物理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為廣義模態(tài)坐標(biāo)，以降低計(jì)算代價(jià)。以常見兩軸車輛為例，推導(dǎo)建立了空間12自由度整車模型與全尺

3、度橋梁結(jié)構(gòu)的車橋耦合振動(dòng)方程，基于Matlab編制了面向橋梁損傷診斷的車橋耦合振動(dòng)分析程序。
　　然后，通過(guò)對(duì)各種典型損傷的成因進(jìn)行分析，選擇合理方式對(duì)典型損傷進(jìn)行了數(shù)值模擬。依托工程實(shí)例，基于所編制的車橋耦合振動(dòng)程序?qū)Χ喾N損傷工況下，結(jié)構(gòu)損傷下車橋系統(tǒng)的動(dòng)力行為進(jìn)行了大量數(shù)值模擬分析，系統(tǒng)分析了各類損傷對(duì)橋梁車載動(dòng)力行為的影響規(guī)律和機(jī)理，為基于車橋振動(dòng)的橋梁損傷診斷研究提供了理論參考和方法借鑒。
　　最后，以車橋耦合振動(dòng)分