结合桥梁梁端转角响应的损伤识别研究

基于桥梁转角响应易于获取的特点及桥梁影响线的准静态优势，以桥梁实际影响线精准提取前期研究为基础，提出一种结合桥梁梁端转角响应的损伤识别方法。针对梁式桥，结合实际转角影响线构建损伤定位指标，通过定位指标曲线局部峰值确定损伤位置。依此建立包含损伤信息的基函数，对实际转角影响线进行最小二乘拟合识别曲线系数，实现损伤定量。开展车辆过桥数值仿真研究，在20 m长简支梁模型上设置不同损伤工况，模拟二轴车过桥所致转角响应，考虑行车速度、路面平整度和测试噪声等因素影响，以此进行转角影响线的提取及损伤识别。结果表明，同等情况下损伤程度越大，识别结果偏差越小；相较2处损伤，单处损伤的定位更加准确。开展损伤识别模型试验，在5 m长试验梁不同位置处设置2处损伤，进一步进行损伤定位及定量研究。识别试验梁的损伤位置分别为2.09 m和3.05 m，损伤程度分别为0.31和0.47，均与实际值较为接近。上述研究表明：所构建的未损基函数及损伤基函数包含梁结构完整及损伤特征，结合当前状态下梁端转角响应可实现桥梁的损伤识别；损伤识别结果具备较高精度，可为直接利用梁端转角数据进行桥梁的损伤定位定量提供参考。