闫宇智， 战家旺， 张　楠， 夏　禾

(北京交通大学 土木建筑工程学院，北京　100044)



铁路桥墩损伤识别模型试验研究

闫宇智， 战家旺， 张楠， 夏禾

(北京交通大学 土木建筑工程学院，北京100044)

摘要：在实验室建立了适用于铁路桥梁低墩的模型桥墩，通过改变墩顶集中质量和基础约束刚度的方法模拟梁重变化和基底损伤。分析了地基约束变化和墩顶质量变化对模型桥墩动力参数的影响规律。以实测频率和振型为输入，利用优化算法对模型桥墩的损伤进行了识别，并将识别结果与设定损伤进行了对比。分析表明：当实际桥梁结构的轨道和支座约束刚度较大时，在简化模型中不可忽略墩顶约束的作用；频率和振型等模态参数对墩顶集中质量、墩顶约束和基础刚度的变化比较敏感；利用基于模态参数的模型修正技术可准确识别桥墩的损伤位置并确定损伤程度。

关键词：铁路桥墩；模型试验；损伤识别；有限元模型修正技术

随着工程结构日趋大型化、复杂化，结构健康监测问题正迅速成为国际学术界和工程界关注的热点，而结构损伤识别是健康监测问题的核心研究内容之一。结构损伤识别和评估主要分为静力法和动力法两种。静力法具有测试复杂、需要完全封闭桥梁交通、测试时间长和不经济等缺点，因此基于动力法的结构健康状态评估方法成了人们研究的重点。

基于模型修正理论的损伤识别方法是一种从航天和机械动力学发展起来的动力损伤识别方法，其核心是用优化算法识别系统的物理参数，常用的输入参数包括模态频率和模态振型[1-2]等。……