基于多尺度理论的桥梁风振敏感构件损伤演化分析

强风荷载作用下，桥梁吊杆、拉索等风振敏感构件很可能发生颤振、驰振、涡振、抖振及风雨振等风致振动，导致构件连接部位的损伤或断裂，造成安全隐患。虽然预测和防止失效的任务是整个构件或桥梁结构，但损伤却是源于材料或构件局部的微损伤，这就涉及跨越几个空间尺度的多尺度损伤非线性演化问题，需要采用多尺度理论进行分析。强风信号多为非平稳信号，仍采用平稳风速假定会导致较大的分析误差，采用小波进行多尺度分析，研究强风下非平稳风速模型并进行应用比较；采用混和有限元等建模策略、基于子结构和多位移约束方法建立桥梁风振敏感构件的多尺度损伤分析有限元模型；基于多尺度有限元模型，采用不同疲劳损伤演化方程，对难以检测和监测的局部损伤累积演化进行仿真分析，研究其多尺度损伤累积和演化规律。课题研究针对桥梁风振敏感构件风振损伤累积演化的热点问题，引入多尺度概念，采用多尺度分析理论和方法进行研究，具有重要的理论意义和工程实用价值。