基于應變統(tǒng)計矩和特征正交振型的結(jié)構(gòu)損傷識別.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)在生命周期內(nèi)，由于惡劣環(huán)境、沖擊荷載、疲勞荷載、材料老化等不利影響，力學性能有所下降，即出現(xiàn)局部的結(jié)構(gòu)損傷。局部損傷發(fā)展到一定程度則會使結(jié)構(gòu)的承載能力下降，嚴重時甚至導致整體結(jié)構(gòu)失效，引發(fā)生命財產(chǎn)損失。因此，近幾十年來，建立有效且高效的結(jié)構(gòu)損傷識別方法是結(jié)構(gòu)工程科研人員的研究熱點。
　　本文以梁、板、剪切型框架為研究對象，探索了三種基于不同的結(jié)構(gòu)動力響應統(tǒng)計指標的損傷識別方法。分別從理論推導、數(shù)值模擬，和實驗驗證三個方

2、面對各個方法進行了研究。具體內(nèi)容如下：
　　本文將結(jié)構(gòu)應變統(tǒng)計矩作為損傷指標，結(jié)合非線性最小二乘優(yōu)化算法，研究了彎曲型結(jié)構(gòu)的損傷識別兩步法。首先，推導了此方法的理論框架，詳細描述了損傷識別的步驟；然后，利用此方法識別出簡支梁、連續(xù)梁、簡支板三個數(shù)值模型中損傷的位置和程度；最后，對一個簡支鋼梁進行了實驗研究，利用此方法對鋼梁上的損傷進行了定位和定量識別。
　　本文研究了測點數(shù)不完備條件下，結(jié)合應變統(tǒng)計矩靈敏度矩陣和迭代算法的梁

3、結(jié)構(gòu)損傷識別方法。首先推導了結(jié)構(gòu)應變統(tǒng)計矩的靈敏度矩陣，基于此建立了迭代算法；然后利用一個簡支梁數(shù)值算例，探索了荷載位置、測點布置、測量噪聲對識別結(jié)果的影響，得到了一些初步結(jié)論；最后，為了提升該方法的噪聲魯棒性，探索了荷載功率譜密度頻點數(shù)對識別精度的影響，利用加密頻點的方法提升了損傷識別精度。
　　本文研究了一種基于加速度特征正交振型和原始粒子群優(yōu)化算法的剪切型結(jié)構(gòu)損傷識別方法。首先，利用此方法定量識別了一個三層剪切型結(jié)構(gòu)數(shù)值模型