基于挠度影响线差值和移动主成分法的桥梁损伤识别研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：基于挠度影响线差值和移动主成分法的桥梁损伤识别研究Damagedetectionofbridgebasedondifferenceofdeflectioninfluencelineandmovingprincipalcomponentanalysis作者姓名：赵展指导教师姓名马宏伟及学位、职称：博士、教授学科、专业名称：工程力学学位类型：学术学位论文提交日期：论文答辩日期：答辩委员会主席：论文评阅人：学位授予单位和日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的

2、研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权暨南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、

3、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：摘要在桥梁结构服役期间，材料老化、极端环境以及荷载效应等种种不利因素将使其发生损伤，如不及时分析和排除，它将严重威胁结构安全，造成巨大人员伤亡和经济损失。本文在总结现有损伤识别方法的基础上，提出了挠度影响线差值和移动主成分法两种识别方法。前者克服了传统识别方法中需要大量传感器的缺陷，测试简单；后者结合现代计算机技术能够实现桥梁损伤的在线监测和评估。本文主要进行了如下

4、几个方面的工作：介绍了桥梁损伤识别的意义及该领域研究现状，概括性阐述了几种较为成熟的识别方法，总结了现有识别方法遇到的问题及挑战。针对现有方法部分不足之处，引入挠度影响线差值和移动主成分两种方法。理论部分：结合虚功原理分别推导了简支梁和拱的挠度影响线解析式，就挠度影响线差值和差值曲率的识别方法进行理论上的解释。在现有主成分分析的基础上，选择合适的移动窗口和移动间隔，提出移动主成分分析方法，并对此方法几个主要的参数进行了阐述和选取。数值模拟部分：运用BEAM3单元模拟拱中点的挠度影响线，分析了影响线差值和差值曲率识别损伤的可行性。在

5、移动主成分法中，分别模拟了简支梁及海珠桥模型不同工况下的识别结果，证明了此方法在复杂结构中的可行性。实验部分：分别对简支梁及海珠桥模型进行现场实验研究，分析移动力大小、移动速度、损伤程度等因素对本文所提方法的影响规律。结果表明本文所提方法能够成功识别结构损伤，且能进行很好的损伤定位。关键词：桥梁损伤识别；移动荷载；挠度影响线；移动主成分。IAbstractThebridgestructuresarealwayssubjectedtovariousadversefactorsduringitslong-timeservice,suc

6、hasmaterialaging,extremeenvironmental,loadeffect,etc.whichcancausethebridgesinjury.Itwillseriouslythreatenthesafetyofstructures,causeahighnumberofcasualtiesandhugepropertylosses,ifwecouldnotdiagnoseandeliminatethedamagestimely.Basedonthepreviousmethodsofdamagedetectio

7、n,thispaperputforwardthatdifferenceofdeflectioninfluencelineandmovingprincipalcomponentanalysis.Theformersignatureisabletoovercomethedefectwhichthetraditionalidentificationmethodsneedalargenumberofsensors,thetestissimple;Thelatterisbasedonmoderncomputertechnologytoach

8、ievemonitoringonlineandevaluationaboutstructuralhealthcondition.Themainworksinclude:Firstly,thesignificanceofbridgedamageide