基于模型修正技術(shù)的高拱壩結(jié)構(gòu)損傷識別研究.pdf

1、目前，重大水工結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測研究受到了廣泛的關(guān)注。利用高拱壩結(jié)構(gòu)現(xiàn)場實測的靜力和動力響應(yīng)信息來分析其剛度和承載力的變化，識別出結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷的情況，評估結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，具有十分重要的工程實用價值。
　　本文以檢測和分析高拱壩的損傷狀態(tài)為目的，通過建立以二灘拱壩為工程背景的三維有限元模型，研究高拱壩模型所處的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場和庫水水位對高拱壩靜力特性的影響、庫水與高拱壩模型的耦合作用及高拱壩庫水水位對高拱壩振動特性的影響，在此基礎(chǔ)上，聯(lián)合

2、高拱壩模型的靜態(tài)和動態(tài)結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)，研究使用基于響應(yīng)面理論的模型修正技術(shù)對高拱壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識別的方法，為高拱壩在線監(jiān)測和損傷識別提供必要的理論基礎(chǔ)。
　?。?）收集二灘拱壩原型的結(jié)構(gòu)參數(shù)、水位及溫度變化信息，為有限元模型的建立提供基本數(shù)據(jù)和邊界條件。選擇合適單元類型建立高拱壩有限元模型，并對結(jié)構(gòu)在庫水、自重和溫度荷載作用下的靜動力響應(yīng)進(jìn)行分析。通過對比已有計算結(jié)果，對模型可靠性進(jìn)行了驗證并為壩體子區(qū)域的劃分提拱依據(jù)。
　　

3、（2）通過子區(qū)域彈性模量的折減來模擬結(jié)構(gòu)損傷，構(gòu)造合適響應(yīng)面模型來擬合壩體子區(qū)域的彈性模量與結(jié)構(gòu)的靜動力響應(yīng)間的非線性關(guān)系，分析各個測點響應(yīng)面模型的精度及其靜動力響應(yīng)數(shù)據(jù)相對于各子區(qū)域彈性模量變化的靈敏度，選擇最優(yōu)的響應(yīng)數(shù)據(jù)點進(jìn)行響應(yīng)面模型的建立。
　?。?）以測點優(yōu)化布置分析為基礎(chǔ)，結(jié)合基于結(jié)構(gòu)靜動力響應(yīng)的響應(yīng)面模型和遺傳算法，并應(yīng)用于高拱壩結(jié)構(gòu)損傷識別中，分析了該損傷識別方法在不同噪聲級別下的損傷識別結(jié)果，驗證了該方法應(yīng)用于水