基于結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的損傷識別技術(shù).pdf

1、隨著科技的飛速發(fā)展，水電工程、港口工程、海洋工程等水工建筑物及橋梁隧道、房屋建筑等土木工程結(jié)構(gòu)，其建設(shè)規(guī)模及難度日益加大，結(jié)構(gòu)物服役期間將受到設(shè)計載荷和各種環(huán)境因素的影響而形成材料劣化、損傷積累等問題，從而對結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性造成影響，由此在使用中失效或突然破壞所造成的直接或間接經(jīng)濟損失將十分巨大。因此，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)物損傷識別及其對重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行實時監(jiān)測具有重要理論和現(xiàn)實意義。 本文闡述了結(jié)構(gòu)損傷識別的研究發(fā)展現(xiàn)狀，并對有關(guān)基于振動

2、理論的結(jié)構(gòu)損傷識別的一些方法進(jìn)行了評述，這些方法包括：固有頻率法、位移模態(tài)法、模態(tài)置信度判據(jù)法、柔度矩陣法、小波分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法等。 論文開展了以應(yīng)變模態(tài)差值作為標(biāo)識量的損傷識別研究，對混凝土簡支梁與連續(xù)梁的損傷進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過單元剛度折減來模擬結(jié)構(gòu)損傷，運用有限元軟件計算出結(jié)構(gòu)損傷前后的振型后，再利用中心差分得到結(jié)構(gòu)的應(yīng)變模態(tài)差值，進(jìn)而比較應(yīng)變模態(tài)差值曲線來判定結(jié)構(gòu)的損傷。對一個懸臂梁的實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行了裂縫識別的試

3、驗研究，進(jìn)一步證明了應(yīng)變模態(tài)差值法判斷結(jié)構(gòu)損傷的合理性和可行性，驗證了理論仿真計算的正確性。 證明了應(yīng)變模態(tài)參數(shù)是結(jié)構(gòu)損傷識別比較敏感的參數(shù)，利用應(yīng)變模態(tài)法可以在少量低階模態(tài)下，較好的判斷結(jié)構(gòu)損傷位置及判斷損傷的程度。對于同階應(yīng)變模態(tài)值，隨著損傷程度的增加，損傷位置的應(yīng)變模態(tài)差值也相應(yīng)的增大；而對于相同損傷狀況時，隨著應(yīng)變模態(tài)階數(shù)的增加，該處應(yīng)變模態(tài)差值也具有增大的趨勢。 開展結(jié)構(gòu)損傷識別的研究，一方面可用來監(jiān)控與評估結(jié)