Идентификация повреждений в балочных пролетных строениях мостов на основе анализа отклика проходящих по ним транспортных средств

• Автор: Донец, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 190 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор текущего состояния проблемы
1.1 Идентификация повреждений на основе Фурье-анализа колебательных процессов
1.2 Идентификация повреждений на основе вейвлет-анализа колебательных процессов
1.3 Моделирование взаимодействия балочного пролётного строения с повреждениями и движущегося по нему экипажа
1.4 Выводы по первой главе
Глава 2. Теория идентификации повреждений в мостовых конструкциях на основе анализа отклика проходящего по ним экипажа
2.1 Модель повреждённого балочного пролётного строения
2.1.1 Моделирование повреждения
2.2 Непрерывное вейвлет преобразование
2.2.1 Граничные искажения
2.2.2 Показатель Гёльдера
2.2.3 Вещественный базис
2.3 Идентификация повреждений
2.3.1 Идентификация повреждений на основе показателя Гёльдера, вычисленного для всего сигнала
2.3.2 Идентификация повреждений на основе показателя Гёльдера, вычисленного для линий максимумов модуля коэффициентов непрерывного вейвлет-преобразования сигнала
2.4 Выводы по второй главе
Глава 3. Численный эксперимент

3.1 Постановка целей и задач численного эксперимента
3.2 Шум
3.3 Моделирование балочного сталежелезобетонного пролетного строения длиной 60 метров
3.3.1 Подобие модели балочного сталежелезобетонного пролетного строения
3.3.2 Экспериментальная установка
3.3.3 Результаты определения откликов
3.3.4 Идентификация повреждений
3.4 Моделирование стальной балки длиной 50 метров
3.4.1 Идентификация одного повреждения
3.4.2 Идентификация двух повреждений
3.4.3 Идентификация трех повреждений
3.5 Моделирование сталежелезобетонного пролетного строения длиной 23.6 метра
3.5.1 Описании конструкции исследуемого пролетного строения
3.5.2 Результаты численного эксперимента
3.6 Выводы по третьей главе
Глава 4. Основные положения и алгоритмы методики идентификации
повреждений в балочных пролетных строениях мостов на основе вейвлет-анализа отклика системы «балочное пролетное строение
моста — движущееся транспортное средство»
Заключение
Список иллюстраций
Список таблиц
Список литературы
Приложение А. Результаты идентификации повреждений в модели
сталежелезобетонного пролетного строения длиной 60 метров

Приложение Б. Результаты идентификации повреждений в модели стальной балки длиной 50 метров. Вес транспортного средства —
10 кН
Приложение В. Результаты идентификации повреждений в модели стальной балки длиной 50 метров. Вес транспортного средства —
20 кН
Приложение Г. Результаты идентификации повреждений в модели сталежелезобетонного пролетного строения длиной 23.6 метров. Вес
транспортного средства — 1 кН
Приложение Д. Результаты идентификации повреждений в модели сталежелезобетонного пролетного строения длиной 23.6 метров.
Вес транспортного средства — 2 кН
Приложение Е. Результаты идентификации повреждений в модели сталежелезобетонного пролетного строения длиной 23.6 метров.
Вес транспортного средства — 4 кН

помощью задания матрицы жесткости элемента с характеристиками, описывающими развитие повреждений [31]. Однако при моделировании аналитического описания взаимодействия балочного пролетного строения с движущимся транспортным средством необходим другой подход к описанию жесткостных характеристик повреждения. В ряде исследований взаимодействия балки с повреждениями и движущегося по ней транспортного средства используется подход, когда повреждения моделируются упругой связью и для нее задаются жесткостные характеристики [73,85,114]. Такое допущение является наиболее подходящим при параметрических исследованиях и численных экспериментах. Жесткость упругой связи, моделирующей повреждение, определяется по формуле [102]:
(2.42)
где 6 — степень раскрытия трещины — отношение развития трещины к полной высоте рассматриваемого сечения.
Повреждение (рисунок 2.2) в модели сталежелезобетонного пролетного строения может быть описано с помощью следующих зависимостей, описывающих жесткостные параметры [33]:
~у=Ь 13(2-43)
, 1.122 — 0.561« — 0.205«2 + 0.47Гу3 — 0.190«
Р (у) = 7== -• (2.44)
V1 — У
2.2. Непрерывное вейвлет преобразование
Непрерывное вейвлет-преобразование Wf(s,b) функции одномерного отклика /(£) — его представление в виде обобщенного ряда или интеграла