利用非線(xiàn)性振動(dòng)特性識(shí)別輸電塔結(jié)構(gòu)的連接損傷.pdf

1、作為人類(lèi)社會(huì)的重要生命線(xiàn)工程,輸電塔一旦發(fā)生損壞或者倒塌都會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,甚至威脅到人身安全。輸電塔一般是采用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu),在風(fēng)和空氣的長(zhǎng)期作用下有可能會(huì)導(dǎo)致螺栓松動(dòng)甚至脫落,若不及時(shí)檢測(cè),后果不堪設(shè)想,因此輸電塔的損傷識(shí)別非常重要。在螺栓損傷識(shí)別中,目前應(yīng)用較多的“復(fù)擰法”等傳統(tǒng)方法的發(fā)展具有相當(dāng)大的局限性,這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法技術(shù)含量較低、施工難度過(guò)大、操作成本過(guò)高。本文利用人工激勵(lì)和環(huán)境激勵(lì)下輸電塔構(gòu)件振動(dòng)的非線(xiàn)性特性來(lái)

2、識(shí)別構(gòu)件螺栓連接處的損傷,采用的主要方法包括有隨機(jī)減量、盲源分離技術(shù)、數(shù)值積分以及希爾伯特變換等。最后根據(jù)上述方法分離出來(lái)的頻率—振幅曲線(xiàn)、頻率波動(dòng)值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差等,判斷構(gòu)件振動(dòng)的非線(xiàn)性程度,識(shí)別輸電塔構(gòu)件的損傷。本文的最終結(jié)論證明這些方法是可行的,是值得進(jìn)一步研究的。
　　本文內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的發(fā)展現(xiàn)狀,介紹傳統(tǒng)的非線(xiàn)性振動(dòng)理論。在介紹結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的識(shí)別方法時(shí),著重介紹了本文用到的隨機(jī)減

3、量法、盲源分離技術(shù)和希爾伯特變換。并用數(shù)值模擬實(shí)例驗(yàn)證了盲源分離技術(shù)的可行性。
　　(2)介紹了本文的實(shí)驗(yàn)情況,包括實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)、數(shù)據(jù)采集等。
　　(3)對(duì)于構(gòu)件在人工激勵(lì)下的非線(xiàn)性特性分析,本文利用盲源分離技術(shù)提取出自由振動(dòng)信號(hào)的一階分量,再利用積分依次得到速度信號(hào)、位移信號(hào),最終用希爾伯特變換得到不同損傷程度下構(gòu)件的頻率—振幅曲線(xiàn)。然后對(duì)各種損傷程度下的頻率—振幅曲線(xiàn)進(jìn)行了比較分析,尋找螺栓連接輸電塔構(gòu)件的非線(xiàn)