基于挠度曲率面积差的桥梁结构损伤识别方法

摘要：

挠度信息是桥梁健康监测的基础数据,能够为桥梁安全状态评价提供可量化的数据.本文通过分析挠度与其1、2阶导数(转角和曲率)之间的关系,提出一种利用损伤前后荷载挠度曲线的曲率面积差参数ΔAκ识别结构局部刚度损伤的方法.该方法采用测点数量将损伤前后的曲率曲线所围成的面积划分为若干单元,将各单元面积的平方与所有单元面积平方和的比值作为损伤定位参数,利用该参数的峰值定位结构损伤位置.作为理论实例,在一座简支T梁桥的有限元模型中设置不同程度(5％～50％)和不同数量的局部刚度损伤,以各单元的曲率面积差为参数,准确定位桥梁结构损伤位置.同时,对一座有机玻璃模型桥进行损伤识别试验.结果表明:损伤位置处的曲率面积差远远大于未损伤位置,能够准确定位结构中微小程度的局部刚度损伤;且不同损伤程度下的曲率面积差与损伤程度无关,即使有测量噪声的情况下也能清晰定位出损伤位置.该方法有助于提高桥梁日常安全巡检的效率,量化检测数据,客观化识别结果,推动在实际桥梁工程中的应用.

关键词：桥梁健康监测;损伤识别;曲率面积差;局部刚度

所属期刊栏目：53

分类号：TU317(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目51708068;51778094

在线出版日期：2021-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：165-174