桥梁结构作为交通运输中重要的一环,在其服役期内,不可避免遭受各种外力作用而引起结构损伤。持续进行结构的健康监测,定期进行结构的安全性检测,密切关注结构损伤的发展,这是桥梁结构正常服役的关键保障。损伤识别技术作为结构健康监测和检测研究的核心问题,寻找合适的损伤识别方法成为了工程界技术人员不得不面临的新课题。本文在对国内外已有损伤识别方法研究的基础上,将一种生物群智能算法—人工鱼群算法引入桥梁结构的损伤识别研究。本文的主要研究内容有:(1)提出了改进模态柔度差曲率法,以简支梁桥和连续梁桥为例,进行了改进模态柔度差曲率法、模态柔度差曲率法及柔度矩阵对角阵变化率法的损伤识别的对比分析,结果表明,改进模态柔度差曲率法比另外两种方法的损伤识别效果好,能较准确地识别桥梁结构的损伤位置。(2)借助有限元程序ANSYS的开发语言—APDL语言编制人工鱼群算法程序,将人工鱼群算法和ANSYS有限元程序有机地结合起来,既节省了单独编制有限元结构分析程序所耗费的大量时间,又提高了对大型复杂桥梁进行损伤识别的适用性以及效率。(3)引入基本人工鱼群算法进行损伤识别研究,以简支梁桥为例,进行数值模拟,提取结构的前三阶模态频率和模态振型进行算法计算分析,结果表明,基本人工鱼群算法能进行结构的损伤识别,但直接用于结构损伤识别的效果不佳,需要进行改进。(4)提出了一种基本人工鱼群算法两阶段识别方法,将基本人工鱼群算法与改进模态柔度差曲率法结合,先采用改进模态柔度差曲率法确定损伤的存在以及定位损伤,再采用基本人工鱼群算法定量损伤。以钢桁架桥为例,进行模态分析,提取结构的前三阶模态频率和模态振型进行鱼群算法损伤识别的迭代计算。结果表明,该两阶段损伤识别方法能排除损伤干扰单元的干扰,能准确地识别损伤,与基本人工鱼群算法相比,其损伤识别精度更高,识别效果更好。