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1、碩士學(xué)位論文基于車(chē)橋耦合振動(dòng)的混凝土簡(jiǎn)支梁橋損傷診斷方法DAMAGEDIAGNOSISSTUDYFORRCSIMPLYSUPPORTEDGIRDERBRIDGESBASEDONVEHICLE-BRIDGECOUPLEDVIBRATION鞠炳照哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：U448.21學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：624密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文基于車(chē)橋耦合振動(dòng)的混凝土簡(jiǎn)支梁橋損傷診斷方法碩士研究生：鞠炳照導(dǎo)師：李巖副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：橋梁與隧道工程所在單位：交通科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年6月
2、授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:U448.21U.D.C:624DissertationfortheDegreeofMasterinEngineeringDAMAGEDIAGNOSISSTUDYFORRCSIMPLE-SUPPOREDGIRDERBRIDGESBASEDONVEHICLE-BRIDGECOUPLEDVIBRATIONCandidate：JUBingzhaoSupervisor：AssociateProf.LIYanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngi
3、neeringSpeciality：BridgeandTunnelEngineeringAffiliation：SchoolofTransportationScienceandEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要目前我國(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)
4、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(lèi)典型損傷對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)車(chē)載動(dòng)力性能的影響機(jī)理和規(guī)律，研究提出基于車(chē)橋耦合振動(dòng)的橋梁損傷診斷識(shí)別方法。依托實(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(chē)輛計(jì)算模型的運(yùn)動(dòng)
5、平衡方程，求解得到車(chē)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(jiàn)兩軸車(chē)輛為例，推導(dǎo)建立了空間12自由度整車(chē)模型與全尺度橋梁結(jié)構(gòu)的車(chē)橋耦合振動(dòng)方程，基于Matlab編制了面向橋梁損傷診斷的車(chē)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(chē)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(chē)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(lèi)損傷對(duì)橋梁車(chē)載動(dòng)力行為的影響規(guī)律和機(jī)理，為基于車(chē)橋振
6、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(chē)橋耦合振動(dòng)分析得到的損傷結(jié)構(gòu)加速度動(dòng)力響應(yīng)信息為基礎(chǔ)，，分別依托混凝土簡(jiǎn)支T梁及預(yù)應(yīng)力空心板橋?qū)嵗?，針?duì)混凝土裂縫、橫向聯(lián)系破損等損傷類(lèi)型，通過(guò)對(duì)橋梁原始動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行HHT變換等方式進(jìn)行信號(hào)處理，獲得其固有模態(tài)函數(shù)。結(jié)合工程實(shí)際，提出了基于單點(diǎn)動(dòng)力響應(yīng)HHT變換和多點(diǎn)HHT變換的橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷方法。通過(guò)多個(gè)損傷類(lèi)型和工況的實(shí)例分析，驗(yàn)證和分析了各診斷方法的適用性和有效性。關(guān)鍵詞：混凝土梁橋；車(chē)橋耦合振動(dòng)；損傷識(shí)別；HHT變換；時(shí)頻包絡(luò)分析-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位
7、論文AbstractAtpresent,alargeamountofbridges,mainlymiddle&smallconcretebridges,hasbeenmadeinourcountry.Thesebridgessufferfromalotofunfavorableenvironmentalfactorsandmismanagementimpact,whichinevitablyresultintoavarietyofinjuries.However,thecurrentsituationofSMCbridgesino
8、urcountryisstillnotpaidenoughattention,whilethebridgeevaluationmethodsarestillinarelativelybackwardstage.Inthispaper,toachie
