框架結構的模型修正與損傷識別研究.pdf

1、土木工程結構在其長達幾十年、甚至數(shù)百年的服役過程中，環(huán)境侵蝕、材料老化、交變荷載的疲勞效應等因素的耦合作用將不可避免地導致結構出現(xiàn)損傷積累和抗力衰減，從而降低結構抵抗極端荷載的能力，甚至引發(fā)災難性事故。當前，結構健康監(jiān)測已經(jīng)成為土木工程學科的熱點研究領域，而結構損傷識別與模型修正則是結構健康監(jiān)測的核心問題。
　　本文針對框架結構，研究基于結構振動響應監(jiān)測的模型修正與損傷識別方法。全文共分為四章，具體如下：
　　第一章是緒論。

2、主要介紹了本文的研究背景、目的、意義以及國內外的研究現(xiàn)狀。
　　第二章是框架結構的實體模型與平面剛架模型。首先，利用通用有限元分析軟件ANSYS采用實體單元對一榀十層混凝土框架進行仿真模態(tài)分析，以此作為真實結構的模態(tài)；其次，采用梁單元建立該框架的平面剛架模型，即名義模型，在數(shù)學計算軟件MATLAB中通過剛度陣和質量陣的形式實現(xiàn)，并進行模態(tài)分析；最后，將二者的模態(tài)結果進行對比分析，認為名義模型經(jīng)修正可以表征實體結構。
　　第三

3、章是基于遺傳算法的模型修正。利用ANSYS分析得到的實體模型模態(tài)結果（前兩階頻率和第一階振型），應用遺傳算法修正了平面剛架模型柱子的計算長度；并使用頻率相對誤差和模態(tài)置信度(MAC)等指標對修正前后的動力特性進行比較，結果表明在累積質量參與系數(shù)足夠大的前幾階模態(tài)上修正效果良好。
　　第四章是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的損傷識別。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡，采用兩種損傷指標——頻率變化比和一階振型層間位移改變值進行了損傷定位的研究，討論了這兩種指標在損