科学技术与应用

基于频率变化率的波形钢腹板组合箱梁损伤识别

黄 微真

浙江师范大学

莫 国伟

浙江鹊巢建筑科技有限公司

俞 林飞

浙江鹊巢建筑科技有限公司

DOI: https://doi.org/10.59429/kxjsyy.v3i2.13843

Keywords: 波形钢腹板组合箱梁；自振频率；损伤识别；频率变化率；摄动法

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Abstract

桥梁结构在长期运营中易发生局部损伤，基于自振频率变化的损伤识别方法受到广泛关注。本文基于摄动理论推导了频率变化率与局部刚度退化的线性近似关系，阐明了频率变化比可消除损伤程度影响而主要反映损伤位置的理论机制，并提出利用多阶频率变化率构造特征向量、以欧氏距离为判据的损伤定位方法。以 5m 简支波形钢腹板组合箱梁进行数值验证，结果表明：跨中 20% 损伤时基频下降 1.26%，综合频率变化率指标由 10% 损伤时的0.014~0.023 增至 20% 损伤时的 0.031~0.050；以第 8 单元 10% 损伤为识别算例，欧氏距离在真实损伤位置处取得最小值，准确定位。该方法计算效率高，可为该类桥梁早期损伤识别提供参考。

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