简支梁桥整体状态评估和基于宏应变损伤识别方法研究

摘要

中小简支梁桥是最常见的桥梁结构形式，在各种环境因素的作用下，桥梁结构有可能出现各种各样的损伤或者其本身在建造过程中由于施工不当造成损伤，如何识别出损伤，判断损伤的位置、损伤程度及剩余寿命成为损伤识别领域研究的热点，国内外学者对此进行了大量的研究。布拉格光纤光栅应变传感器是一种新型的传感器，相比于传统的应变片具有可靠性高、抗干扰能力强、体积小质量轻便于安装、测量精度高、范围大、传感信号可远距离，多通道传输的优点，虽然目前对于FBG传感器在长大跨桥梁方面的应用研究已取得了一定的成果，但是对于更加常见的中小简支梁桥的健康监测及损伤识别缺乏一定的研究。宏应变是测量标距范围内的平均应变，测量范围远大于点应变，仅需布置少量的传感器就能精确识别出损伤，而且应变类参数损伤识别指标相比位移类参数损伤识别指标精度更高，因此，以宏应变为基础的损伤识别参数指标得到越来越多的重视。
　　本文主要以苏州市最为常见的简支梁桥为损伤识别对象，介绍了以外观调查法为基础的简支梁桥整体状态评估方法，以荷载试验为原理、ABAQUS数值仿真，分析了宏应变类参数损伤识别指标能否识别出损伤，主要捏榕包括：⑴回顾了国内外结构损伤识别研究现状及损伤识别面临的挑战，介绍了FBG光纤光栅传感器以及损伤识别方法；⑵以苏州市常见的中小简支梁桥为对象，总结了基于外观调查法和荷载试验的简支梁桥状态评估流程，为类似的工程提供工程借鉴。⑶基于ABAQUS有限元软件建立了单根简支组合梁和以实桥为基础的多根简支组合梁，构造两种损伤因子，以荷载试验为原理，分析了基于宏应变参数的损伤识别指标能否识别出损伤；⑷通过小比例工字钢简支梁试验，验证了宏应变参数识别指标的有效性。

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第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2损伤识别的国内外研究动态

1.3损伤识别面临的问题及工程应用

1.4本文的研究内容

第二章 桥梁整体状态评估和局部损伤识别方法

2.1 引言

2.2 桥梁整体状态评估方法

2.3 桥梁局部损伤识别方法

2.4 本章小结

第三章 简支梁桥整体状态评估及实桥分析

3.1 引言

3.2 简支梁桥病害调查及原因分析

3.3 基于外观调查法的桥梁整体状态评估方法

3.4 基于外观调查法的昆山市某桥检测报告

3.5 基于静力荷载试验的实桥分析

3.6 本章小结

第四章 基于宏应变的简支梁桥损伤识别方法

4.1 引言

4.2 简支梁桥宏应变的计算模型

4.3 基于ABAQUS的单根组合梁桥模型损伤识别

4.4基于ABAQUS的多组合梁实桥损伤识别

4.5 本章小结

第五章 基于光纤光栅宏应变测试的简支梁损伤识别试验

5.1引言

5.2 试验模型及损伤单元划分

5.3 光纤光栅宏应变测试系统

5.4 静力加载试验过程

5.5 试验结果分析与损伤识别

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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