[博士]懸索橋健康診斷數(shù)值與模型試驗研究

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　　[博士]懸索橋健康診斷數(shù)值與模型試驗研究　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：大連海事大學　　學位年度：2009　　近兒十年來，隨著科學技術的不斷進步，大型橋梁結構無論在數(shù)量上還是規(guī)模上，都在迅速增長.在特大跨徑的橋梁中，懸索橋已成為目前的主打橋型。由于結構上的復雜性和工作環(huán)境上的復雜性，使得懸索橋結構在實際運行中，極易發(fā)生各種損傷和損傷積累。有時還要經(jīng)受超載和突發(fā)災害的破壞。如果這些損傷不能及時處理，可能導致重大安全事故，造成重大損失。　　本文基于整橋模型試驗，對懸索橋結構的健康監(jiān)測與診斷所涉及的幾個重要問題進行了初步研究?！　? 面向健康監(jiān)測與診斷，設計制作了10米長的懸索橋整橋試驗模型?；谠撃Ｐ瓦M行了靜動態(tài)特性試驗和損傷模擬試驗。對各種損傷狀態(tài)下，懸索橋結構的靜動態(tài)響應特性、變化規(guī)律和靈敏度進行了分析。　　提出了將頻率改變比、模態(tài)曲率差、靜態(tài)應變差指標組成的綜合指標體系來識別懸索橋的損傷的方法。利用經(jīng)試驗結果校正的有限元數(shù)值模型，對該傷識別指標體系進行了研究。分析了指標體系對吊索、主梁、和主纜三種常見損傷類型的識別效果?！　? 面向上述損傷識別指標體系提出了針對懸索橋的簡單易行的傳感器布設方法和懸索橋檢測時應變、頻率、模態(tài)曲率的測點布置原則。應變測點根據(jù)應變分布圖來進行布置，頻率測點則依據(jù)動能最大原理和有效獨立法來布設，模態(tài)曲率測量則采用逐步累加法，并利用MAC矩陣來評價測點形成的振型的正交性?！　? 針對懸索橋結構的吊索沿全橋空間廣泛分布的特點，提出了基于吊索振動測量和神經(jīng)網(wǎng)絡相結合的一種新的懸索橋損傷定位方法?！　? 大型懸索橋結構具有顯著的幾何非線性特性。尤其在損傷狀態(tài)下，響應信號呈現(xiàn)較大的非線性非穩(wěn)態(tài)特征。傳統(tǒng)的信號分析處理技術和方法存在較大的局限?！　? 本文初步探討了HHT信號處理理論與方法在非穩(wěn)態(tài)信號處理分析上的應用。

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