[01718416]振动测试新技术研发与斜拉桥损伤诊断应用研究

重大工程结构在服役期间,由于环境腐蚀、材料老化、疲劳效应等因素的影响,将会不断累积损伤,结构的局部损伤可能会导致结构整体的迅速破坏,由此造成重大工程事故,给人民的生命财产带来巨大的损失。事故的频发和大量旧桥的加固维修费用给人们敲响了警钟,让人们对各种工程结构在使用期间的损伤诊断和健康监测更加重视。 基于振动测试技术的损伤诊断是解决这一难题的有效方法之一。振动测试技术就是在桥梁的不同位置布置振动测点,通过结构损伤发生前后由这些测点记录的信息提取出的桥梁振动模态特性等参数的变化,来诊断结构损伤发生的位置、大小及损伤程度,进而对结构安全状况进行评估,从而为及时修复提供科学的决策依据。 根据目前该领域的研究现状和发展趋势,本项目开发利用结构在环境激励下的振动数据来识别桥梁损伤的方法,开展桥梁结构振动测试关键技术与损伤识别的应用研究,实现桥梁结构健康监测、损伤识别、安全评价的目的。具体的研究内容包括以下几个方面： （1）开发先进的信号处理技术,利用环境激励提取对损伤更加敏感而对噪声不敏感的特征参量。 （2）振动模态测量中桥梁结构损伤敏感参数的选择。结构损伤敏感参数主要可分为两大类：一类是模态参数如固有频率、阻尼比和模态振型,另一类是应力应变参数。还有一些其他的指标参数。通过敏感性分析,选择对桥梁结构损伤敏感的指标作为识别指针。 （3）运用非线性方法对大跨斜拉桥损伤识别问题进行研究。充分考虑几何非线性和材料非线性,建立大跨斜拉桥非线性精细有限元模型,研究非线性损伤识别方法。 （4）结构振动测试技术在实际桥梁工程损伤识别中的应用研究。