極端荷載作用下橋樑塑性損傷性能識別方法研究

《極端荷載作用下橋樑塑性損傷性能識別方法研究》是依託同濟大學，由夏燁擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：極端荷載作用下橋樑塑性損傷性能識別方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：夏燁
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

基於性能設計方法有意地設計結構在極端荷載（地震，船撞等）作用下進入可控的塑性狀態，通過塑性構件（如塑性鉸）或耗能構件（如阻尼器等）的減震效能作用來保證結構的安全性。在極端荷載發生時，通過監測到的結構回響及時識別結構損傷以及所設計的塑性構件和耗能構件的特性，對把握結構的性能、確認其可靠性、決定災後恢復與加固方案，具有重要的意義。目前頻域和時域範圍的結構參數識別方法更多著眼於彈性構件的損傷(如剛度損失)，而對認為設計的彈塑性構件的損傷識別方法研究不夠。在此背景下，本項目研究基於自適應最小誤差法的損傷識別理論；研究靜力凝聚方法與該方法的結合以縮減複雜結構中不易測量的自由度；對彈塑性抗震設計橋樑在極端荷載作用下的塑性損傷性能進行參數識別；討論不同特性彈塑性模型的識別精度和適用性；並通過模型試驗，驗證方法的可行性。研究成果可廣泛套用於橋樑等複雜結構在地震等突發荷載作用後的損傷評估。

結題摘要

目前工程設計有意地設計結構在極端荷載（地震，船撞等）作用下進入可控的塑性狀態，通過塑性構件（如塑性鉸）或耗能構件（如阻尼器等）的減震效能作用來保證結構的安全性。項目研究基於自適應最小誤差法的損傷識別理論；研究靜力凝聚方法與該方法的結合以縮減複雜結構中不易測量的自由度；對彈塑性抗震設計橋樑在極端荷載作用下的塑性損傷性能進行參數識別；討論不同特性彈塑性模型的識別精度和適用性；並通過模型試驗，驗證方法的可行性。目前頻域和時域範圍的結構參數識別方法更多著眼於彈性構件的損傷(如剛度損失)，而對認為設計的彈塑性構件的損傷識別方法研究不夠。研究提出的基於自適應最小二乘法的識別方法理論上能夠兼顧全局及局部最佳化條件，試驗和工程上能識別結構及構件的性能參數變化，且適用於給定非線性本構模型。當極端荷載發生時，通過監測到的結構回響及時識別結構損傷以及所設計的塑性構件和耗能構件的特性，對把握結構的性能、確認其可靠性、決定災後恢復與加固方案，故該方法的發展具有重要的理論和工程實踐意義。研究成果可廣泛套用於橋樑等複雜結構在地震等突發荷載作用後的損傷評估，尤其適用於快速評估。