基于概率统计理论的铁路桥梁损伤识别方法
2021-04-02陈一凡孙利民
安徽建筑 2021年3期
陈一凡,孙利民,2
(1.同济大学土木工程学院桥梁系,上海 200092;2.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)
1 引言
基于概率统计的方法已被广泛应用于检测结构损伤。由概率密度函数拟合响应分布,然后比较各种损伤状况下分布函数的变化,可以评估结构状态。然后,建立损伤因子的置信区间来评估损伤程度,可以显著改善运营养护决策。其他的研究利用统计理论来分析监测数据,并从分析结果中提取损伤指标。一些研究直接从监测数据中获取统计指标作为损伤指标,例如峰、均值、均方根、方差、标准差以及偏度等,但是,它们的性能会受到环境因素的影响。因此,一些研究通过消除温度效应和交通效应等的影响,从处理后的监测数据中提取统计损伤指标。此外,直接使用原始数据来重构所需数据也是一个很好地解决方案,可以从新的数据集中提取统计指标,以估计损伤程度。
2 基本理论
本研究进一步利用铁路列车过桥过程中的梁端倾角时程数据进行桥梁结构损伤识别,首先进行车轨桥耦合振动计算以获取桥梁响应。对于车轨桥振动系统,可将车辆视为一个子系统,轨道及桥梁视为另一个子系统,车辆子系统的运动微分方程可表示为:


轨道及桥梁子系统的运动微分方程可表示为:


借助于同济大学李奇教授团队编制的控制台程序VBC2.0,利用龙格库塔法可以数值求解桥梁梁端处的倾角时程α(t),通过改变输入的车速得到不同的时程序列 α(t):……p>
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