基于模型修正技術(shù)的高拱壩結(jié)構(gòu)損傷識(shí)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(shí)測的靜力和動(dòng)力響應(yīng)信息來分析其剛度和承載力的變化，識(shí)別出結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷的情況，評(píng)估結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，具有十分重要的工程實(shí)用價(jià)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(duì)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(duì)高拱壩振動(dòng)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(dòng)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(duì)高拱壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別的方法，為高拱壩在線監(jiān)測和損傷識(shí)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(duì)結(jié)構(gòu)在庫水、自重和溫度荷載作用下的靜動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析。通過對(duì)比已有計(jì)算結(jié)果，對(duì)模型可靠性進(jìn)行了驗(yàn)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(dòng)力響應(yīng)間的非線性關(guān)系，分析各個(gè)測點(diǎn)響應(yīng)面模型的精度及其靜動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)相對(duì)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(diǎn)進(jìn)行響應(yīng)面模型的建立。
　?。?）以測點(diǎn)優(yōu)化布置分析為基礎(chǔ)，結(jié)合基于結(jié)構(gòu)靜動(dòng)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(shí)別中，分析了該損傷識(shí)別方法在不同噪聲級(jí)別下的損傷識(shí)別結(jié)果，驗(yàn)證了該方法應(yīng)用于水