基于列车桥梁耦合振动响应的桥梁损伤识别方法研究

《基于列车桥梁耦合振动响应的桥梁损伤识别方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、多皇未交博士学位论文基于列车一桥梁耦合振动响应的桥梁损伤识别方法研究ResearchonDamageDetectionTechniquesBasedonCoupledVehicle-bridgeVibrationRsponses作者：安宁导师：夏禾教授北京交通大学2013年1月学位论文版权使用授权书Y2428855IIIHillllllllUlllllllilllilllll本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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

2、检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：琏奇导师签名：签字同期：沙圬年／月／7F1签字H期：加，多年，月7夕111中幽分类号：U24UDC：625．11学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文基于列车一桥梁耦合振动响应的桥梁损伤识别方法研究ResearchonDamageDetectionTechniquesBasedonCoupledVehi

3、cle—bridgeVibrationResponses作者姓名：安宁导师姓名：夏禾学位类别：工学(国家自然科学基金资助项目51078029)学号：06115231职称：教授学位级别：博士学科专业：桥梁与隧道工程研究方向：桥梁损伤诊断北京交通大学致谢这篇论文能够顺利完成要特别感谢我的导师夏禾教授!夏禾教授渊博的专业学识、严肃的治学念度和治学精神、科学的工作方法和精益求精的工作作风，都深深地感染和激励着我。几年来，夏禾教授不仅在学业上对我精心指导，在生活上对我很多照顾，在做人方面也为我树立了榜样，在此谨向

4、夏禾教授致以最诚挚的谢意和最崇高的敬意!张楠教授和战家旺老师悉心指导我完成了科研工作，并且在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向张楠教授、战家旺老师表示衷心的谢意!感谢郭薇薇副教授、姚锦宝老师、曹艳梅老师给予的鼓励、关心和帮助!在学习及撰写论文期间，魏鹏勃博士、邓玉姝博士、陈建国博士、高飞博士、杜宪亭博士、王少钦博士、余竹博士、张F开博士、侯忠明博士、程潜博士、王昆鹏博士、李徐博士、徐曼博士、李慧乐博士、崔堑鹏博士、陈上有硕士、蔡超勋硕士、郑毅硕士以及其他各位同学给予我热情的帮助，在此向他们

5、表达我的感激之情!感谢北京交通大学研究生院和土木建筑工程学院各位老师和同学的指导、关心和帮助!许多学者的科研成果给了我很大的启发，在此向这些学者表示由衷的感谢!感谢其他所有给予我鼓励、支持的朋友!最后，要特别感谢养育我的父亲母亲，感谢我的妻子，感谢我的女儿，感谢我所有的亲人，有了他们的付出、关爱、理解和支持，才使我能够最终完成我的学业，谢谢你们!安宁2012年9月中文摘要本文是国家自然科学基金项目“基于车桥耦合振动分析的桥梁损伤诊断方法研究”(51078029)的研究成果之一。目前常用的桥梁损伤检测方法

6、往往需要进行中断交通、封闭桥梁，导致检测时问多局限于凌晨区段进行，以避免对交通运输造成影响，对于一些交通非常繁忙的线路，中断交通是很难实现的。因此如何在不影响桥梁正常营运的前提下，对桥梁进行评估诊断是目前世界各国工程界最为关心的研究议题之一。使用工作状态下桥梁结构振动信号识别桥梁损伤无须中断交通，而且利于长期健康监测。本研究对基于车桥耦合振动分析的桥梁损伤诊断方法进行了研究，主要研究工作和成果如下：(1)使用了一种利用过桥车辆响应而不是桥梁响应来识别桥梁频率的方法，并设计了一个3跨连续梁和一个1：10的

7、模型车辆来验证这一方法。结果证明通过车辆响应的功率谱可以识别出桥梁频率。(2)分析了桥梁和车辆位移、速度、加速度等响应对桥梁损伤的敏感性。使用少量桥梁或车辆测点的时域响应，通过灵敏度方法来识别桥梁结构损伤和支座变化，并分析了不同参数对识别结果的影响。讨论了桥梁单元较多时的一些特殊处理方法(如单元缩减、结果可视化等)。(3)定义了桥梁振动能量密度的概念，并以此为参考量，提出了一种利用车激桥梁振动能量密度灵敏度识别桥梁损伤的方法，改善了使用响应灵敏度方法没有充分利用各测点联系以及计算量过大的缺点，同时能够很

8、大程度的抑制个别测点的高水平噪声。在此基础上进一步提出了加窗能量密度的概念，不但提高了结果的精度，而且很大程度的减少了运算量。(4)提出了一种利用车激桥梁响应互相关函数灵敏度识别桥梁损伤的方法，通过记录设置在桥梁上的两个测点的加速度响应，比较桥梁损伤前后两点响应的互相关函数的变化值，使用灵敏度方法来识别桥梁损伤。使用互相关函数灵敏度方法可以提高识别结果的准确性，而且计算较简单，收敛速度较快，同时能够很大程度的抑制测点的高水平噪声，对桥梁多单