试试试试试试试试试试试试试试试试试试验验验验验验验验验验验验验验验验验验研研研研研研研研研研研研研研研研研研究究究究究究究究究究究究究究究究究究文章编号:1009-9441(2023)04-0014-07基于钢箱梁桥动力响应的非接触式监测研究□□王晓峰(太原市市政公用工程质量安全站(太原市轨道交通建设服务中心),山西太原030024)摘要:采用激光测振仪测试单跨桥梁和连续三跨桥梁在不同损伤的动力响应,建立基于桥梁动力响应的非接触式桥梁监测技术,并通过现场试验与有限元结果进行验证。研究结果表明:单跨桥梁和连续三跨桥梁的试验结果与有限元结果吻合性很好;支撑断裂会降低桥跨处的扭转刚度;连续跨桥梁的部分或完全断裂对桥梁的影响小于单跨钢箱梁桥。关键词:钢箱梁桥;桥梁监测;有限元分析;模态分析中图分类号:U441.3文献标识码:A引言钢箱梁桥的安全性一直是工程研究的热点。部分桥梁破坏是由于其受到外界不同载荷造成其固有频率不同而导致的。研究不仅需要关注桥梁的固有频率,而且需要查找桥梁的潜在薄弱点[1-2]。目前桥梁结构系统中缺乏可预测的荷载路径,而部分钢箱梁桥缺乏冗余设计,使得这些钢箱梁桥在单个构件失效后很容易倒塌。美国国家高速公路和交通运输协会(AmericanAssociationofStateHighwayandTransportationOfficials,AASHTO)桥梁设计规范中将桥梁的破坏类型进行了划分,且桥梁需要两年检测1次[3-4],在道路上采用传统方法检测桥梁的成本高且耗时长,通常需要关闭车道才能进行检测,易造成交通中断,且存在安全隐患。传统检测多采用压电加速度计和光纤传感器进行[5]。该方法已在许多工作中成功应用,如斜拉桥和钢公路桥[6-7]。其桥梁负载测试仪表需植入桥梁并将传感器与数据采集系统进行连接,这就会导致交通中断。为了克服布线限制,非接触式无线传感器的应用为桥梁检测带来了新的选择。由于固有频率变化与刚度变化量的平方根成正比,因此,该方法不适用于因检测引起刚度变化可忽略的轻微损伤。目前关于基于钢箱梁桥非接触式动力响应的研究仍然很少[5]。因而对钢箱梁桥的非接触式动力响应进行试验研究和有限元分析非常有必要。为此,拟采用激光测振仪测试单跨桥梁和连续三跨桥梁在不同损伤状况下的动态行为,探索基于桥梁动力响应的非接触式桥梁监测技术。1试验测试和有限元设计1.1试验测试试件通过非接触式传感器对钢箱梁桥在不同损伤状况下进行动力学测试,测试选取两种桥梁模型:单跨桥梁和连续跨桥梁。选取36.6m的单跨双钢箱梁桥作为基础模型,研究其在...
