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拱桥是我国公路大跨度桥梁的主要桥型之一,有着悠久的历史,而近年来拱桥垮塌事件屡有发生。目前大型桥梁的结构检测与健康运营监测内容一般包括环境、结构静态状况和结构动力特性等项目,其中动力特性的损伤识别在拱桥结构中的应用是本文的主要研究内容。 本文介绍了桥梁结构动力特性参数测试的主要试验方法,并结合测试原理和实际工程试验,对常用的天然脉动试验法和锤击试验法进行了比较分析。本文通过基本振动理论和实际桥梁的动力特性测试数据,研究了桥梁自振特性与承载能力之间的关系,具体分析了桥梁结构刚度与固有频率之间的关系、分析了固有频率与静力荷载试验中挠度之间的关系、分析了结构时域响应信号与桥梁结构横向联系之间的关系、分析了模态振型的畸变与桥梁结构横向刚度之间的关系、分析了结构阻尼比的主要影响因素及其合理评价方式等。通过对拱桥模型试验,分析了拱桥结构在不同损伤状况下的频率、位移传递函数和应变传递函数等动力特性参数的变化规律,并对频率损伤识别、位移传递函数识别损伤和应变传递函数识别损伤可行性进行比较分析和论证。同时,通过拱桥不同状态下的吊杆计算分析索力情况,对拱桥吊杆索力损伤的固有频率敏感性进行了分析,研究了拱桥吊杆索力破损前后和不同破损程度时吊杆索结构固有振动频率的变化规律。 本文主要是通过实际桥梁和模型桥梁的试验数据和振动理论,研究了结构动力参数损伤变化规律或变化敏感性,为拱桥常规检测和健康运营监测中应用动力特性参数评价结构提供一定的分析方法,也相对全面地探讨了拱桥动力特性参数损伤可监测性。