基于模态柔度的损伤连续梁桥虚拟荷载试验方法研究

摘要

为了快速评估连续梁桥承载能力和实际运营状态，提出基于模态柔度的虚拟荷载试验方法。以某实际工程(40+40+40)m的3跨连续梁桥为研究对象，采用数值模拟方法对其进行深入分析；将主梁单元的弹性模量折减30%模拟梁桥损伤，在白噪声激励下，运用SSI(stochastic subspace indentification)模态参数识别技术识别损伤梁桥的模态参数，进一步构建位移柔度矩阵；设计虚拟荷载试验方案，预测损伤梁桥在虚拟荷载下的模态挠度，计算结构校验系数。结果表明：环境激励下，只需在3跨连续梁桥四分点截面布置42个测点即可准确识别连续梁桥的动力特性参数；仅需前6阶模态参数即可预测虚拟荷载试验下连续梁桥关键截面的模态挠度；偏载、中载工况下3跨连续梁桥的结构校验系数均大于1,表明梁桥的承载能力不满足设计要求，需要及时维修养护。基于模态柔度的虚拟荷载试验方法在评估3跨连续梁桥的实际承载能力领域有一定应用潜力，可为工程实践提供可靠的技术支持。

关键词

桥涵工程 / 环境激励 / 模态柔度矩阵 / 模态挠度 / 虚拟荷载试验