基于廣義局部信息熵的鋼筋混凝土梁損傷識(shí)別研究.pdf

1、公路交通是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的生命線工程，而橋梁是公路交通的咽喉，因此橋梁的健康狀態(tài)是保證交通運(yùn)輸系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提。但隨著公路交通量劇增、超重車(chē)、環(huán)境因素、設(shè)計(jì)施工的先天不足等原因使橋梁發(fā)生各種損傷。因此，對(duì)橋梁進(jìn)行損傷識(shí)別研究，保證橋梁正常運(yùn)行具有重要意義和價(jià)值。
　　損傷識(shí)別理論是橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必不可少的組成部分，傳統(tǒng)損傷識(shí)別方法一般要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算或信號(hào)變換過(guò)程，而且一般只有大橋、特大橋才會(huì)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。但現(xiàn)今我國(guó)即將由橋梁建

2、設(shè)進(jìn)入橋梁養(yǎng)護(hù)、維修時(shí)期，其中中小跨徑鋼筋混凝土橋梁占據(jù)較大比例，大量中小跨徑橋梁需要進(jìn)行檢測(cè)和維修加固，所以研究針對(duì)中小跨徑橋梁的損傷識(shí)別方法具有實(shí)際意義。
　　將機(jī)械損傷識(shí)別中的廣義局部信息熵?fù)p傷指標(biāo)引入鋼筋混凝土橋梁損傷識(shí)別領(lǐng)域，將其擴(kuò)展到靜力測(cè)試方面，并將數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)一步改進(jìn)，使結(jié)果更加直觀。該指標(biāo)理論簡(jiǎn)單、概念清晰，無(wú)需結(jié)構(gòu)無(wú)損狀態(tài)數(shù)據(jù)，無(wú)需有限元模擬。解決了利用傳統(tǒng)損傷指標(biāo)進(jìn)行損傷識(shí)別時(shí)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜計(jì)算，結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)數(shù)

3、據(jù)不易獲取，損傷識(shí)別精度受有限元模擬精度影響大的問(wèn)題。
　　利用有限元分析軟件Midas/Civil建立鋼筋混凝土梁有限元模型進(jìn)行模擬分析，得到模型的振型和撓度數(shù)據(jù)，構(gòu)造廣義局部信息熵指標(biāo)。研究基于振型的廣義局部信息熵時(shí)，分析了鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁和三跨連續(xù)梁兩個(gè)模型，利用一階振型和二階振型數(shù)據(jù)構(gòu)造廣義局部信息熵。研究基于撓度的廣義局部信息熵時(shí)，只進(jìn)行了簡(jiǎn)支梁模擬，利用撓度數(shù)據(jù)構(gòu)造廣義局部信息熵，為了便于后續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分析了4組逐

4、漸減少的數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)。對(duì)損傷指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，分析了指標(biāo)在損傷定位、損傷定量和抗噪性方面的效果。損傷定位分析了鋼筋混凝土梁的單點(diǎn)損傷和多點(diǎn)損傷。損傷程度只進(jìn)行了定性分析?？乖胄苑治隽藘煞N噪聲水平下的單點(diǎn)損傷和多點(diǎn)損傷。
　　數(shù)值模擬結(jié)果表明基于振型的廣義局部信息熵可以確定簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁的損傷位置，基于一階振型的廣義局部信息熵可以較好的分析簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁的損傷程度，基于二階振型的廣義局部信息熵在簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁中可以較好的抵抗噪聲?；趽?/p>