温度对桥梁模态频率识别的影响研究

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1、分类号：单位代码：研究生学号：密级：公开吉林大学硕士学位论文温度对桥梁模态频率识别的影响研究作者姓名：郑剑飞专业：建筑与土木工程研究方向：桥梁与隧道工程指导教师：郑一峰教授作私：焦明伟正高级工程师培养单位：建设工程学院年月温度对桥梁模态频率识别的影响研究作者姓名：郑剑飞专业名称：建筑与土木工程指导教师：郑一峰教授命泰痄焦明伟正高级工程师类别：工程硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、

2、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士或硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文储鮮日期：上年月日摘要摘要温度对桥梁模态频率识别的影响研究交通是社会经济发展大动脉，桥梁则是保障交通畅通的首

3、要因素。为保证社会经济持续发展和进步，桥梁功能的完整性，尤其是安全性则显得尤为重要。统计数据表明，随着近年来我国基础设施建设大力发展，我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就，每年有大量新桥陆续建成，为使公路桥梁安全运行，则需要对这些刚刚完工的桥梁进行承载力评定和必要的健康监测。另一方面，许多已建桥梁经过长期服役而缺少足够充分的管养，已经接近设计寿命；桥梁的老化和损坏的现象层出不穷，对既有桥梁进行可靠鉴定以及损伤识别则迫在眉睫。近年来，以振动的结构损伤为基础的识别方法在得到了广泛发展，同时也成为了土木工程的研究重点，而温

4、度对桥梁模态频率的影响常常会掩盖桥梁损伤的存在。本文的实验研究旨在探求温度影响模态频率的内在机理，揭示温度对桥梁模态频率影响的规律，以及桥梁不同损伤下的模态频率变化规律，为有效的解决温度对季冻区桥梁损伤识别问题奠定基础。本文的主要研究成果及结论如下：①本文研究了温度效应影响桥梁模态频率分析并得出以下结论：温度的变化改变混凝土的弹性模量是造成桥梁模态频率改变的主要原因，同时温度对混凝土桥梁模态频率的影响主要是通过改变混凝土力学的性质来实现的。②利用动载试验识别出小梁在不同温度下的模态频率。并做数据的相关性分析后，得

5、出结论：桥梁的频率随环境温度的升高而降低，两者之间呈良好的线性负相关关系。③依托实际桥梁检测工程进行了桥梁温度、湿度的测试，并进行现场动载实验。结果表明桥梁的自振频率变化与外界环境变化表现出较好的相关性。同时，桥梁的自振频率与环境温度数值之间的相关系数较大，说明桥梁的自振频率的变化主要受温度的影响。在实际桥梁健康评价工作中，温度确实会对桥梁的模态频率识别产生影响。若在较低温度环境下测得的结构发生损伤后的模态频率，就可能得出该已损伤桥梁结构“没有损伤”，或者“运行状态良好”的错误结论。说明了在桥梁健康监测中，易除环

6、境因素对桥梁模态频率的淹没作用至关重要。关键词：桥梁；温度；模态频率；弹性模量；变化趋势AbstractAbstractResearchontemperatureInfluencesinbridgemodalfrequencyidentificationTransportationistheeconomiclifelinesoftoday'ssocietywhilebridgesaretheguaranteesystemofsmoothtraffic.Ifthetrafficisnotassmoothasbefo

7、re，，；，，，，：，Abstractdegreesofdamagebridgefrequencymeasurementandtheresultsplottedafterthetablesandchartsforanalysis,drawconclusionsabout：；：目录目录第章绪论研究背景问题的提出及研究意义国内外研究现状混凝土在温度作用下力学性能的变化桥梁结构温度效应分析方面桥梁结构模态频率受温度作用方面本文主要研究内容第章温度对混凝土力学性能影响研究弓试验数据分析方法组成材料选择水泥集料砂配合比及坍

8、落度试验混凝土力学性能试验混凝土立方体抗压强度试验混凝土轴心抗压强度试验混凝土劈裂抗拉强度试验混凝土弹性模量试验本章小结第章简支梁频率测定实验无损伤小梁不同温度下的频率测定小梁制作实验仪器测点选择目录试验数据分析整理原理小梁一阶模态频率测定温度影响简支梁模态频率的内在机理分析本章小结第章桥梁检测评价体系与动测技术桥梁结构状态评价的意义桥梁结构状态评定方法动载检定的目的动载