基于PSO的中、下承式拱橋吊桿損傷識別與安全評定.pdf

1、近年來，接連發(fā)生的中、下承式拱橋運營期安全事故中，由于吊桿損傷、斷裂等原因引起的占了絕大多數(shù)，造成了重大的經濟損失及人員傷亡，安全形勢非常嚴峻。但與之相對應的是，現(xiàn)階段吊桿的損傷識別及安全評定技術相對還比較落后，少數(shù)的無損檢測手段和基于測試參數(shù)的損傷識別方法，無論在工程實用性還是識別準確性上都遠遠沒有達到要求。因此，對中、下承式拱橋吊桿的損傷識別與安全評定研究有十分重要的理論意義和工程應用價值。
　　本文以銅瓦門大橋為背景，采用中

2、承式拱橋的有限元結構計算體系，研究了吊桿損傷與索力變化之間的理論關系，導出了索力變化列陣與損傷程度列陣關系的矢量表達式。在修正后有限元模型的基礎上，對吊桿系進行損傷模擬，得到了中、下承式拱橋吊桿損傷與索力變化關系的一些基本特征，并利用上述基本特征，結合理論分析的成果，對吊桿損傷與索力變化的關系進行線性改造。進一步地，考慮測試誤差的影響，建立了新的吊桿損傷預測模型。
　　結合上述吊桿損傷預測模型，將粒子群優(yōu)化算法（PSO）進行有針對

3、性的改造。通過自編 FORTRAN程序，解決了高維損傷向量的約束優(yōu)化問題，建立了一套基于PSO的中、下承式拱橋吊桿損傷識別算法，從而可借助索力測量結果確定受損吊桿的位置和數(shù)量，并輸出損傷程度信息。通過考慮多種損傷組合及不同程度誤差干擾工況下的數(shù)值試驗，表明該損傷識別方法具有較高的識別精度，并具有較好的魯棒性。
　　論文最后利用銅瓦門大橋的實測索力資料對全橋吊桿進行損傷識別，給出了全橋38根吊桿的損傷預報結果。以此為基礎，提出了一套