由于传统的单模型结构识别理论在面临多种误差来源时存在着局限性,本研究将在分析结构识别中误差来源的基础上用多模型的方法进行桥梁结构识别研究,用来探索提高桥梁结构性能评估及决策的可靠性问题。为深入研究该问题,对一系列实验室和工程实际结构进行了测试和理论分析, (1) 对一根钢筋混凝土简支梁进行了一系列静动力试验,模态柔度能综合全面地反映钢筋混凝土简支梁的损伤位置和损伤程度。 钢筋混凝土简支梁的边界条件对模态参数影响大,基于Strand7 API-Matlab交互访问修正不同损伤工况简支梁的物理参数,获得钢筋混凝土简支梁的刚度梯形退化曲线。 (2) 对一根钢筋混凝土连续梁进行了静动力测试,选取混凝土的弹性模量和密度、中间支座刚度及端部支座刚度4个模型碎片建立了10000个有限元模型,研究模型碎片的灵敏度和位移测点熵值排序,并运用静力位移和模态频率进行基于误差阈值的多模型甄选。 (3) 设计一组空框架、粘土砖框架和填充墙框架的对比试验,分别研究填充墙的附加质量和附加刚度对钢筋混凝土框架模态参数的影响。 (4) 对一座实验室钢-混凝土组合板进行脉冲锤击测试实验。设计了三种损伤工况,通过对比结构损伤前后的模态柔度位移信息,成功实现了组合板的损伤识别。然后,通过静力加载造成试验板的静力损伤,利用模态柔度方法成功地识别出静力损伤的位置和损伤程度。并基于Strand7有限元软件和Matlab应用程序的API交互访问技术对钢-混凝土组合板结构进行有限元模型修正。 (5) 对广西来宾市高层建筑进行动力测试。三种随机振动信号分析方法被用来进行工作模态分析,获得高层建筑的前12阶模态参数。 在Sap2000中建立使用斜撑和壳体来考虑填充墙刚度的两种模型,并使用动力测试数据进行修正,然后进行振型反应分解谱分析并与PKPM模型的计算结果进行对比,来探讨现行规范中周期折减系数的合理性。 (6) 对拱桥结构来华大桥进行了随机振动试验,对桥面板和拱肋进行了随机激励测试。通过频域CMIF方法和随机子空间的SSI方法对模态参数进行了识别。建立桥梁三维有限元模型,并对有限元模型参数进行修正来减小理论和试验之间的差值。最终对桥梁进行静载试验来比较模型校验前后差别。 2100433B