基于振動(dòng)理論的水工結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、基于結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論,提出了一些適合于水工結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)的技術(shù).通過理論分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證相結(jié)合的方法對(duì)所提出的無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.采用數(shù)值計(jì)算的方法研究曲率模態(tài)應(yīng)用于剛架結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的規(guī)律和特點(diǎn),并與傳統(tǒng)位移模態(tài)的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比.計(jì)算結(jié)果表明傳統(tǒng)的模態(tài)振型對(duì)結(jié)構(gòu)損傷沒有曲率模態(tài)振型敏感,用來判定結(jié)構(gòu)損傷的位置更加困難.曲率模態(tài)振型可以有效地確定結(jié)構(gòu)早期損傷的存在、程度和位置.曲率模態(tài)振型對(duì)結(jié)構(gòu)多個(gè)位置同時(shí)發(fā)生

2、損傷的檢測(cè)也有很好的效果.實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明與傳統(tǒng)的模態(tài)相比,應(yīng)變模態(tài)和曲率模態(tài)在結(jié)構(gòu)的早期損傷檢測(cè)中具有明顯的優(yōu)越性.本文首次提出了一種新的結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法——局部損傷因子法.用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證了該法的正確性,并將此法應(yīng)用于在線結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè).該法可同時(shí)判定結(jié)構(gòu)損傷的存在、程度及位置.實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試都證明采用這種方法所需測(cè)試儀器設(shè)備較少,測(cè)試方便、經(jīng)濟(jì),適合于結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),可以較好地解決實(shí)際足尺度結(jié)構(gòu)的質(zhì)量無損檢測(cè)問題.在局部損傷

3、因子中已考慮了結(jié)構(gòu)本身非線性的影響和檢測(cè)系統(tǒng)噪聲的影響,提高了水工結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的精度.針對(duì)水利工程中典型的水工結(jié)構(gòu)—黃河大堤防滲墻提出了一種計(jì)算與介質(zhì)相互作用水工結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性變化規(guī)律的簡(jiǎn)化方法.設(shè)定周圍土介質(zhì)對(duì)防滲墻的影響可采用具有等效剛度的彈簧來代替,決定等效剛度所需要的參數(shù)都由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到.結(jié)構(gòu)邊界條件的確定也有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試確定.在此基礎(chǔ)上的數(shù)值模擬結(jié)果表明基于振動(dòng)理論的無損檢測(cè)方法可以有效地確定防滲墻整體的質(zhì)量狀況,適合于防滲墻質(zhì)量的