CN110502856A - 支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法 - Google Patents

支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法 Download PDF

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CN110502856A CN201910800629.7A CN201910800629A CN110502856A CN 110502856 A CN110502856 A CN 110502856A CN 201910800629 A CN201910800629 A CN 201910800629A CN 110502856 A CN110502856 A CN 110502856A
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Abstract

本发明公开了一种支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法，步骤如下：对损伤前后的连续梁分别施加移动荷载，获得连续梁损伤前后的实测支座反力影响线；对连续梁损伤前后的支座反力影响线求曲率，通过支座反力影响线曲率差进行损伤定位；通过连续梁损伤前后的支座反力影响线曲率相对变化进行损伤程度定量；若连续梁跨数大于2，则采用损伤前后多个支座反力影响线曲率绝对值和进行损伤程度定量。本发明对测点数目要求低，节省了监测传感器的用量，可对连续梁结构损伤进行准确定位与定量，应用于连续梁结构的损伤评估。

Description

支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法
技术领域
本发明属于结构健康监测技术领域，具体涉及一种梁结构无损检测技术的支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法。
背景技术
近些年来我国旧桥越来越多，出现的问题也日益显著。既有桥梁很多已不能满足功能性需求，桥梁断裂、坍塌等安全事故时有发生，土木工程领域学者逐渐意识到对桥梁结构进行健康监测和安全评估的重要性，并研究了各种损伤识别技术。结构损伤识别是桥梁结构健康监测系统的重要组成部分，目前主要有两大类损伤识别方法，一类是基于动力参数的损伤识别方法，主要通过结构模态(振动频率和振型)的变化判断结构损伤，此类方法对测点数量、传感器测量精度、模态参数识别方法等要求较高。另一类方法是基于静力参数的损伤识别方法，基于静力参数的结构损伤识别方法可有效避免质量、特别是阻尼等的不确定性影响。同时由于目前测量设备和技术已先进成熟，用较低成本即可得到结构相当准确的测量值，因此，基于静力参数的结构损伤识别技术受到广泛的研究。
由于支座反力可以作为连续梁桥支撑状况的反映，故能直接或间接的衡量出结构的工作状态。马中军等针对连续梁桥提出了竖向支座反力指标，并给出了基于它来进行损伤识别的具体方法，指出该指标不仅应用简单，而且具有很大的经济性优势。王艺霖等通过对两跨连续梁桥进行影响线分析，提出了支座反力影响线二次差值作为损伤定位指标。
可见，基于支座反力影响线的损伤识别方法研究较少，鲜见关于支座反力影响线损伤程度定量的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有支座反力影响线方法不能识别结构损伤程度的不足，提供一种支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法。
本发明所述支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法，步骤如下：
(1)对损伤前后的连续梁分别施加移动荷载，获得连续梁损伤前后的实测支座反力影响线；
(2)对连续梁损伤前后的支座反力影响线求支座反力影响线曲率，通过支座反力影响线曲率差进行损伤定位；
(3)(a)如果是两跨连续梁，通过连续梁损伤前后的支座反力影响线曲率相对变化进行损伤程度定量；
(b)如果是三跨及以上连续梁，则采用损伤前后多个支座反力影响线曲率绝对值和进行损伤程度定量；
步骤(2)中，支座反力影响线曲率X″通过中心差分计算，其计算公式如下：
式中，下标i为测点号，ε为测点i-1到测点i的间距与测点i到测点i+1间距的平均值，Xi为荷载作用于i测点时的支座反力；
步骤(2)中，支座反力影响线曲率差损伤定位指标表达如下：
式中，DI为支座反力影响线曲率差损伤定位指标；DIi为第i测点支座反力影响线曲率差损伤定位指标；X″iu、X″id分别为荷载作用于第i测点结构损伤前后的支座反力影响线曲率，n为测点数目，1号测点布置于梁结构的一端，n号测点布置于梁结构的另一端，测点数目连续，从1到n依次增加，i大于等于2且小于等于n-1；
步骤(3)(a)中，如果是两跨连续梁，梁结构损伤程度的计算方法如下：
De＝[0 De2 … Dei … De(n-1) 0]；
式中，De为梁结构损伤程度定量指标；Dei为第i测点识别的梁结构损伤程度；
对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式为：
对于梁结构的边单元，损伤程度计算公式为：
步骤(3)(b)中，如果是三跨及以上连续梁，梁结构损伤程度的计算方法如下：
Dea＝[0 Dea2 … Deai … Dea(n-1) 0]；
式中，Dea为三跨及以上连续梁结构损伤程度定量指标；Deai为三跨及以上连续梁第i测点识别的梁结构损伤程度；
对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式为：
式中，m为参与计算的支座数目，m大于2且小于跨数+1，X″iuk、X″idk分别为荷载作用于第i测点k支座梁结构损伤前后的支座反力影响线曲率，k大于等于1且小于等于m；
对于梁结构的边单元，损伤程度计算公式为：
具体的，步骤(1)中，梁结构损伤前后支座反力影响线测试的测点位置布置相同，影响线测点每跨不少于6个。
具体的，步骤(3)中，当未损伤位置的损伤程度是负值时，采用损伤位置的损伤程度值减去相邻未损伤位置的损伤程度值对损伤程度进行修正。
本发明以结构的竖向支座反力作为研究对象，推导证明了结构发生损伤后，在损伤位置处的支座反力影响线曲率差值存在极值，利用这一特点能有效的对梁结构进行损伤定位，并进一步借助曲率指标对梁结构进行损伤程度精确定量。通过一两跨连续梁和一三跨连续梁算例，分析了结构的多损伤工况，验证了支座反力影响线曲率指标在梁结构损伤识别中的应用价值，为梁结构损伤定位与定量提供了一种有效的新方法。
附图说明
图1是本发明方法的流程框图。
图2是本发明两跨连续梁的结构模型图。
图3是本发明简支梁基本结构B支座单位力作用弯矩图。
图4是本发明两跨连续梁外荷载作用弯矩图。
图5是本发明实施例一两跨连续梁的有限元模型图。
图6是本发明实施例一中单损伤工况1损伤定位指标DI曲线图。
图7是本发明实施例一中单损伤工况2损伤定位指标DI曲线图。
图8是本发明实施例一中单损伤工况3损伤定位指标DI曲线图。
图9是本发明实施例一中单损伤工况4损伤定位指标DI曲线图。
图10是本发明实施例一中单损伤工况1损伤程度定量指标De曲线图。
图11是本发明实施例一中单损伤工况2损伤程度定量指标De曲线图。
图12是本发明实施例一中单损伤工况3损伤程度定量指标De曲线图。
图13是本发明实施例一中单损伤工况4损伤程度定量指标De曲线图。
图14是本发明实施例一中损伤程度修正示意图。
图15是本发明实施例一中多损伤工况1损伤定位指标DI曲线图。
图16是本发明实施例一中多损伤工况1损伤程度定量指标De曲线图。
图17是本发明实施例一中多损伤工况2损伤定位指标DI曲线图。
图18是本发明实施例一中多损伤工况2损伤程度定量指标De曲线图。
图19是本发明实施例二三跨连续梁有限元模型图。
图20是本发明实施例二中单损伤工况1损伤定位指标DI曲线图。
图21是本发明实施例二中单损伤工况1损伤度定量指标De曲线图。
图22是本发明实施例二中单损伤工况2损伤定位指标DI曲线图。
图23是本发明实施例二中单损伤工况2 1#支座损伤度定量指标De曲线图。
图24是本发明实施例二中单损伤工况2 2#支座损伤度定量指标De曲线图。
图25是本发明实施例二中单损伤工况2 3#支座损伤度定量指标De曲线图。
图26是本发明实施例二中单损伤工况2 4#支座损伤度定量指标De曲线图。
图27是本发明实施例二中单损伤工况2 1#支座反力影响线曲率图。
图28是本发明实施例二中单损伤工况2叠加1#～4#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图29是本发明实施例二中单损伤工况2叠加1#、2#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图30是本发明实施例二中单损伤工况2叠加1#、3#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图31是本发明实施例二中单损伤工况2叠加1#、4#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图32是本发明实施例二中单损伤工况2叠加2#、3#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图33是本发明实施例二中单损伤工况2叠加2#、4#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图34是本发明实施例二中单损伤工况2叠加3#、4#支座损伤程度定量指标Dea。
图35是本发明实施例二中单损伤工况3损伤定位指标DI曲线图。
图36是本发明实施例二中单损伤工况3叠加1#、3#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图37是本发明实施例二中单损伤工况3叠加1#、4#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图38是本发明实施例二中多损伤工况1损伤定位指标DI曲线图。
图39是本发明实施例二中多损伤工况1叠加1#、4#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
图40是本发明实施例二中多损伤工况2损伤定位指标DI曲线图。
图41是本发明实施例二中多损伤工况2叠加1#、4#支座损伤程度定量指标Dea曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图的相同数字表示相同或相似的要素。
本发明所述支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法，实现流程框图如图1所示，具体步骤如下：
步骤1：对损伤前后的连续梁分别施加移动荷载，获得连续梁损伤前后的实测支座反力影响线；
步骤2：对连续梁损伤前后的支座反力影响线求支座反力影响线曲率，通过支座反力影响线曲率差进行损伤定位；
步骤3：(a)如果是两跨连续梁，通过连续梁损伤前后的支座反力影响线曲率相对变化进行损伤程度定量；
(b)如果是三跨及以上连续梁，则采用损伤前后多个支座反力影响线曲率绝对值和进行损伤程度定量。
应用步骤1，理论分析以两跨连续梁为例，如图2所示，A、B、C为左、中、右三个支座；以中间支座B的反力为基本未知量X，外力P从左端移动到右端，假定梁结构的位移仅由结构的弯曲变形引起。损伤位置距离支座A为a，损伤长度为ε，移动荷载距离支座A为两跨跨度均为L，未损伤部分刚度为EI，局部损伤单元刚度为EId。采用力法和图乘法推导中间支座B的反力影响线。
现假定损伤位置处于[a,L]区间内，移动荷载在[0,a]区间内移动，由力法可建立以下基本方程：
δ11X+Δ1p＝0 (1)；
式(1)中，X为中间支座B的支座反力；δ11为单位力单独作用下的位移；Δ1p为基本结构在荷载单独作用下沿X竖直方向的位移。
为了计算δ11和Δ1p，作基本结构在移动荷载P作用下的弯矩图M1(x)、M2(x)以及单位力作用下的弯矩图基本结构的图如图3所示，M1(x)、M2(x)图如图4所示。
单位力作用下的弯矩图的表达式为：
在移动荷载P作用下任一截面的弯矩M1(x)、M2(x)表达式为：
梁结构未损伤时，由图乘法，可得：
未损伤状态下中间支座B的竖向支座反力：
式中，下标“u”表示未损伤状态；表示未损伤状态移动荷载作用于距离支座A为位置时支座B的反力。
当梁结构发生损伤时，由图乘法，可得：
式中，下标“d”表示损伤状态；表示损伤状态移动荷载作用于距离支座A为位置时支座B的反力；
因此，连续梁损伤前后的支座反力影响线差值为：
式中，表示连续梁损伤前后移动荷载作用于距离支座A为位置时支座B的反力差值；
同理，可求得荷载P位于第一跨损伤区间右侧时的支座反力影响线差值为：
式中，表示连续梁损伤前后移动荷载作用于距离支座A为位置时支座B的反力差值；表示损伤状态移动荷载作用于距离支座A为位置时支座B的反力。
应用步骤2，由式(6)可得未损伤状态支座反力影响线曲率为：
式中，表示未损伤状态移动荷载作用于距离支座A为位置时支座B的反力影响线曲率；
对于损伤状态，当荷载P分别作用于损伤位置左侧测点i-1、右侧测点i，以及距离i测点ε的测点i+1时，B支座反力分别为：
X(i-1)d＝Xu(a)+dXl(a) (13)；
Xid＝Xu(a+ε)+dXr(a+ε) (14)；
X(i+1)d＝Xu(a+2ε)+dXr(a+2ε) (15)；
采用中心差分法可计算得到损伤位置右侧i测点的支座反力影响线曲率为：
损伤前荷载作用于i测点时支座反力影响线曲率为：
当左、右侧测点之间的单元无损伤时，即EId＝EI时，X″id-X″iu＝0，也即理论上损伤前后支座反力影响线曲率差在未损伤单元处均为0，故此时可通过支座反力影响线曲率差值指标进行损伤识别，损伤定位指标计算方法如下：
式中，DI为支座反力影响线曲率差损伤定位指标；DIi为第i测点支座反力影响线曲率差损伤定位指标；X″iu、X″id分别为荷载作用于第i测点结构损伤前后的支座反力影响线曲率，n为测点数目，1号测点布置于梁结构的一端，n号测点布置于梁结构的另一端，测点数目连续，从1到n依次增加，i大于等于2且小于等于n-1；
应用步骤3(a)，对于两跨连续梁，梁结构损伤程度的计算方法为：
De＝[0 De2 … Dei … De(n-1) 0] (19)；
式中，De为梁结构损伤程度定量指标；Dei为第i测点识别的梁结构损伤程度；
对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式如下：
只保留L3相关的大项，忽略数值较小的项，式(16)可化为：
可求得：
于是，梁结构损伤程度：
假定较小，式(22)化简为：
对于梁结构的边单元，a＝0，式(22)化为：
应用步骤(3)(b)，对于三跨及以上连续梁，梁结构损伤程度的计算方法如下：
Dea＝[0 Dea2 … Deai … Dea(n-1) 0] (25)；
式中，Dea为三跨及以上连续梁结构损伤程度定量指标；Deai为三跨及以上连续梁第i测点识别的梁结构损伤程度。
对于跨数大于2的多跨连续梁，由于各支座的反力影响线曲率存在零点，导致各支座反力影响线的De指标产生异常干扰峰值，但各支座的干扰峰值不同，此时，通过叠加各支座的反力影响曲率绝对值对损伤程度进行计算。
对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式为：
式中，m为参与计算的支座数目，m大于2且小于跨数+1，X″iuk、X″idk分别为荷载作用于第i测点k支座结构损伤前后的支座反力影响线曲率，k大于等于1且小于等于m。
对于梁结构的边单元，损伤程度计算公式为：
步骤1中，梁结构损伤前后支座反力影响线测试的测点位置布置相同，影响线测点每跨不少于6个。
步骤3中，当未损伤位置的损伤程度是负值时，采用损伤位置的损伤程度值减去相邻未损伤位置的损伤程度值对损伤程度进行修正。
实施例一：参见图5，以一有机玻璃板模型模拟两跨连续梁为例，跨径布置为50+50cm，5cm划分一个单元，一共20个单元，21个测点(图中上排圆圈内的数字为单元编号，下排数字为支座编号，i单元左右测点编号分别为i、i+1)。截面尺寸为b×h＝4.5cm×1.5cm，材料弹性模量为2.7×103MPa，泊松比为0.37，密度为1200kg/m3。
实际工程结构中的损伤，如裂纹的产生、材料腐蚀或弹性模量的降低，一般只会引起结构刚度产生较大的变化，而对结构的质量影响较小。故在有限元计算中，假定结构单元损伤只引起单元刚度的下降，而不引起单元质量的改变。单元的损伤通过弹性模量的降低来模拟。
1)单损伤情况
分别考虑边单元1和第二跨中间单元15损伤，损伤工况如表1。
表1两跨连续梁单损伤工况
步骤1：对损伤前后的连续梁分别施加120N移动荷载，获得连续梁损伤前后的实测支座反力影响线。
步骤2：对连续梁损伤前后的支座反力影响线求曲率，通过支座反力影响线曲率差进行损伤定位。工况1中支座1#～3#的DI指标识别效果如图6所示，在单元1处均出现不同程度的峰值，说明单元1发生损伤。支座1#～3#的DI指标均能够准确识别损伤，由于支座1#和3#对称，故识别效果相同，支座2#识别峰值最高。工况2的DI指标识别效果如图7所示，单元1处出现峰值，此时每个支座的DI指标均能识别出单元1的损伤，支座2#处的DI指标识别峰值最高。工况3的指标识别效果如图8所示，支座1#～3#的DI指标在单元15处出现峰值，支座1#和3#识别效果相同，单元15出现损伤。工况4的DI指标识别效果良好，如图9所示，单元15出现峰值，说明单元15发生损伤，支座2#处识别指标峰值最高。
步骤3：通过连续梁损伤前后的支座反力影响线曲率相对变化进行损伤程度定量。工况1的De识别指标如图10所示，1#～3#支座均能准确的识别出边单元1处的损伤，指标识别出的理论损伤程度与实际损伤程度相同，此时在支座1#～3#处任选一处布置测点即可识别出工况1的损伤，大大优化了传感器的布置。工况2的De识别指标如图11所示，边单元1发生较大损伤时，支座1#～3#的De指标同样能够准确识别，此时任取1处支座作为测点即可进行损伤识别。工况3的De指标识别效果如图12所示，支座1#～3#的指标识别效果相同，理论损伤程度与实际损伤程度接近，此时同样在支座1#～3#处任布置一测点即可识别损伤。工况4损伤程度识别指标De如图13所示。结果显示，工况3、4识别出的理论损伤程度均偏小于实际损伤程度，是由于未损伤位置De指标皆为负值，且数值较大，此时，可采用图14的方法进行修正，即损伤位置的De值减去相邻未损伤位置的De值，取左右测点De值的平均值做为最终损伤程度De＝(Dl+Dr)/2，工况3、4未修正时损伤程度识别值分别为0.092、0.277，修正后分别为0.102、0.317，可见，修正后损伤程度与实际值更加接近。
综上，支座1#～3#的DI指标均能够对单损伤进行定位，说明DI指标对单损伤比较敏感，De指标识别出的理论损伤程度均接近于实际损伤程度，存在较小误差，是由于理论推导过程中，为了简化运算，忽略了对结果影响较小的项，近似取值导致的误差，但不影响实际损伤识别效果。对于单损伤的识别，在支座1#～3#处任布置一个测点即可进行识别损伤定位和定量，大大降低了传感器的布置数量与难度。
2)多损伤情况
考虑边跨单元1、第二跨跨中单元15损伤，令两个单元分别同时发生不同程度损伤，损伤工况如表2。
表2两跨连续梁多损伤工况
工况1的DI指标识别如图15所示，边单元1和单元15出现明显凸起，能够很好地识别出全部损伤。工况1损伤程度指标De识别如图16所示，边单元1与单元15均出现峰值，三处支座De指标均可以较为准确的对单元1与单元15发生的损伤程度进行定量。测点21支座反力曲率取为零导致凸起，存在小峰值，不影响实际识别结果。
由于实际工程中损伤具有复杂性，故考虑混合工况如表2中工况2，当不同单元发生不同损伤程度时，DI指标依然具有良好的识别效果，如图17所示，图中边单元1处与单元15处出现不同程度的峰值，说明其发生损伤，且无干扰峰值。损伤程度De指标识别效果如图18所示，理论损伤程度接近于实际损伤程度。综上，支座1#～3#的指标识别效果均良好，可对结构发生的所有损伤进行识别定位与定量，且无损伤漏判，故可在支座1#～3#处选布置一个测点即可进行识别结构的单损伤和多损伤所有工况。
实施例二：同样以一有机玻璃板模型模拟三跨连续梁为例，如图19所示，跨径布置为50+75+50cm，5cm划分一个单元，一共35个单元，36个测点(图中上排圆圈内的数字为单元编号，下排数字为支座编号，i单元左右测点编号分别为i、i+1)。截面尺寸与材料参数参考两跨连续梁算例。
1)单损伤情况
损伤工况如表3，其中单元1位于第一跨左端1#支座附近，单元18为中间跨跨中单元，单元26位于第三跨负弯矩最大处左端3#支座附近。
表3三跨连续梁单损伤工况
工况1的DI指标如图20所示，支座1#～4#的DI指标在单元1处出现明显峰值，DI指标能够精确地识别出边单元发生的小损伤，De识别指标如图21所示，支座1#～4#的De指标均能精确的识别出损伤程度。工况2的DI指标如图22所示，支座1#～4#的DI指标在单元18处均出现峰值，说明指标均能识别出损伤，且由于单元18位于跨中位置，支座1#～4#的DI指标峰值基本相同。工况2中支座1#～4#的De指标分别如图23～图26所示，各个支座的De指标均能精确的识别出损伤程度，但各个支座识别指标De均出现不同程度的干扰峰值，是由于支座1#～4#的损伤前后支座反力影响线曲率存在零点，以1#支座为例，如图27所示，在测点22与23的位置出现0点，由式(23)，分母存在故造成干扰峰值的异常凸起，此时易干扰损伤程度识别甚至引起损伤误判。由于支座1#～4#中De指标的干扰峰值不同，此时通过叠加支座1#～4#的指标从而计算得到新的Dea指标以抵消其影响。
工况2叠加支座1#～4#的指标后的Dea指标识别效果如图28所示，识别出的理论损伤程度接近于实际损伤程度，无干扰峰值，但是需要在每个支座处布置测点，同时需要处理的数据较多，不方便计算。故考虑叠加尽可能少的指标识别损伤程度，叠加支座1#和支座2#的指标的计算出的Dea指标识别效果如图29所示，此时测点20出现较小的干扰峰值，且测点17与测点18的Dea指标相差较大，效果较差。叠加支座1#和支座3#的指标得到Dea指标识别如图30所示，理论损伤程度与实际损伤程度接近，效果较佳。叠加支座1#和支座4#的指标后的Dea指标识别如图31所示，损伤单元附近测点Dea指标出现下移，但是修正后的损伤程度0.1015与实际值非常接近。叠加支座2#和支座3#的指标后的Dea如图32所示，效果同叠加支座1#和支座4#。叠加支座2#和支座4#的指标后的Dea如图33所示，效果同叠加支座1#和支座4#。叠加支座3#和支座4#的指标后的Dea如图34所示，识别出损伤程度接近于实际损伤程度，但是损伤单元18左右测点值相差较大。
综上，DI指标可识别出三跨梁单元所有位置的单损伤，且单损伤识别指标无任何干扰峰值。识别指标下的理论损伤程度非常接近于实际损伤程度，对于De指标中未损伤处出现的干扰峰值，可仅通过叠加两个支座的指标避免其影响，由于支座2#和支座3#、支座3#和支座4#相距较近，容易产生峰值集中，故可采叠加用支座1#和支座3#、支座1#和支座4#、支座2#和支座4#的指标，优化了传感器的布置。限于篇幅，下文中仅利用叠加支座1#和支座3#、支座1#和支座4#的指标进行损伤程度识别。
工况3的DI指标如图35所示，单元26处出现峰值，支座1#～4#的DI指标能够识别出损伤。叠加支座1#和支座3#、支座1#和支座4#的指标后的Dea识别结果如图36、图37所示，叠加支座1#和支座3#损伤前后曲率指标的Dea指标于测点15处出现小峰值，叠加支座1#和支座4#损伤前后曲率指标的Dea指标识别效果较好，是由于两个边跨支座距离相较最大，干扰峰值出现的位置不集中，故叠加两边跨支座处的曲率指标可最大限度的进行相互抵消干扰峰值，且无干扰峰值，但是识别出的理论损伤程度均稍偏大于实际损伤程度，误差为+0.05。综上，对于多跨连续梁，在边跨两边支座处分别布置一个测点即可识别出全部单损伤。
2)多损伤情况
三跨连续梁多损伤工况考虑单元1、18、26发生不同程度损伤，损伤工况如表4。
表4三跨连续梁多损伤工况
工况1中1#～4#支座DI指标如图38所示，支座1#～4#的损伤识别指标于单元1、18、26均出现明显峰值，能够识别出全部损伤。工况1中支座1#～4#的De指标均能识别损伤，但是出现干扰峰值，此时叠加支座1#和支座4#曲率指标进而得到新的Dea指标，如图39所示，可过滤掉干扰峰值，准确识别出损伤程度，单元18和单元26处Dea指标出现±0.05的误差。
工况2的DI指标如图40所示，单元1、18、26出现明显峰值，能准确识别出损伤。工况2叠加支座1#和支座4#的指标后得到新的Dea指标如图41所示，单元26处的理论损伤程度稍偏大于实际损伤程度，但误差很小，可较为准确的识别出损伤程度。
以上所述仅为本发明的2个实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆属于本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)对损伤前后的连续梁分别施加移动荷载，获得连续梁损伤前后的实测支座反力影响线；
(2)对连续梁损伤前后的支座反力影响线求支座反力影响线曲率，通过支座反力影响线曲率差进行损伤定位；
(3)(a)如果是两跨连续梁，通过连续梁损伤前后的支座反力影响线曲率相对变化进行损伤程度定量；
(b)如果是三跨及以上连续梁，则采用损伤前后多个支座反力影响线曲率绝对值和进行损伤程度定量；
步骤(2)中，支座反力影响线曲率X″通过中心差分计算，其计算公式如下：
式中，下标i为测点号，ε为测点i-1到测点i的间距与测点i到测点i+1间距的平均值，Xi为荷载作用于i测点时的支座反力；
步骤(2)中，支座反力影响线曲率差损伤定位指标表达如下：
式中，DI为支座反力影响线曲率差损伤定位指标；DIi为第i测点支座反力影响线曲率差损伤定位指标；X″iu、X″id分别为荷载作用于第i测点结构损伤前后的支座反力影响线曲率，n为测点数目，1号测点布置于梁结构的一端，n号测点布置于梁结构的另一端，测点数目连续，从1到n依次增加，i大于等于2且小于等于n-1；
步骤(3)(a)中，如果是两跨连续梁，梁结构损伤程度的计算方法如下：
De＝[0 De2 … Dei … De(n-1) 0]；
式中，De为梁结构损伤程度定量指标；Dei为第i测点识别的梁结构损伤程度；
对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式为：
对于梁结构的边单元，损伤程度计算公式为：
(i＝2或i＝n-1)；
步骤(3)(b)中，如果是三跨及以上连续梁，梁结构损伤程度的计算方法如下：
Dea＝[0 Dea2 … Deai … Dea(n-1) 0]；
式中，Dea为三跨及以上连续梁结构损伤程度定量指标；Deai为三跨及以上连续梁第i测点识别的梁结构损伤程度；
对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式为：
式中，m为参与计算的支座数目，m大于2且小于跨数+1，X″iuk、X″idk分别为荷载作用于第i测点k支座梁结构损伤前后的支座反力影响线曲率，k大于等于1且小于等于m；
对于梁结构的边单元，损伤程度计算公式为：
(i＝2或i＝n-1)。
2.根据权利要求1所述支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法，其特征在于：步骤(1)中，梁结构损伤前后支座反力影响线测试的测点位置布置相同，影响线测点每跨不少于6个。
3.根据权利要求1所述支座反力影响线曲率的连续梁损伤识别方法，其特征在于：步骤(3)中，当未损伤位置的损伤程度是负值时，采用损伤位置的损伤程度值减去相邻未损伤位置的损伤程度值对损伤程度进行修正。
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