大跨径连续钢构桥缩尺模型损伤前后高阶频率对比分析

钟运秋

【摘要】本文以大跨径连续钢构桥为对象，以云南省黑冲沟特大桥为工程依托建立了缩尺模型对损伤前后的频率进行了分析，得出了裂缝的出现对结构固有频率和阻尼都产生了不同程度的影响，固有频率减小，阻尼增大；尽管裂缝出现前后频域信号都出现了比较稳定的低阶频率点，但是，损伤后的频域信号高阶处频率变化无常，频响函数明显断开且断开后振幅明显上升，这应该与裂缝的产生有关的结论。

【关键词】大跨径连续钢构桥；缩尺模型损伤；频率；对比分析

1引言

目前，桥梁健康监测越来越引起专家和工程师们的关注和重视。其基本内容是通过对桥梁结构技术状况的监控和评估，为结构在交通条件下、特殊气候或者营运过程中出现异常时触发预警信号，为桥梁保养、维修与管理决策提供依据和指导。桥梁健康监测系统一般包括传感器系统，信号采集和处理系统，通信系统以及监控中心。信号的采集和处理系统是健康监测的重要环节，也可以称作桥梁损伤前后特征信号的提取过程，是准确判断桥梁有无损伤的关键（文中所提损伤专指局部裂缝损伤）。

众所周知，裂缝的产生使结构钢度减小、阻尼增大，而在结构质量不变的情况下结构的钢度与结构固有频率的二次方成正比，即 ，也就是说裂缝使结构的固有频率（低阶次）减小。但是，低阶频率对应于结构的整体，而结构本身的损坏一般发生在局部，这是一个比较矛盾的现象。……