基于车致振动响应的桥梁损伤识别方法研究

何兴文，赵忠强

（大连理工大学土木工程学院，辽宁 大连 116024）

随着桥梁等城市基础设施的老化，结构安全评估与维修加固的需求日益增加，国内外学者在桥梁结构损伤识别领域开展了大量研究，包括基于静力测试、动力模型参数、智能计算等众多桥梁结构健康状态评估的方法[1]。对于中小型桥梁，如果能够确保精度，运用桥梁车致振动响应进行结构的损伤识别是一种高效且实用的方法[2]，其能够在不中断交通的条件下快速、准确地获得桥梁结构的损伤情况，具有广阔的应用前景。

近年来，基于车-桥耦合振动理论引入优化方法来进行桥梁结构的损伤识别，作为一个新的研究方向受到学者们的青睐。HE Xingwen等[3]提出了利用车-桥耦合振动理论及遗传算法进行桥梁结构损伤识别的构想。毛云霄等[4]基于车-桥耦合系统的动力响应研究了遗传算法在桥梁结构发生单目标损伤和多目标损伤情况下的识别成功率及识别效率。本文基于文献[3]提出的方法，利用自研发程序进行平面简支桥梁结构的损伤识别，整体思路为：依据工程经验判断结构可能的损伤模式，通过自编的高精度车-桥耦合模拟计算程序计算该损伤模式下结构的车致动力响应，当某一模式下的响应与实测的响应数据一致时，即可确定其即为实际的损伤工况。由于可能的损伤模式数量巨大，为了提高计算效率，本方法引入了遗传算法优化求解过程，以便适应实际工程应用的要求。……