結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的虛擬荷載法.pdf

1、由于自然災(zāi)害或疲勞、銹蝕等原因，工程結(jié)構(gòu)在服役期間發(fā)生損傷是不可避免的。大型工程結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生事故，就會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。因此，快速有效的識(shí)別出結(jié)構(gòu)可能發(fā)生損傷的部位和程度，及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)是一件迫切需要解決的工作，利用結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷診斷是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
　　 本文提出了一種新的損傷識(shí)別方法—虛擬荷載法，對(duì)工程桿系結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別進(jìn)行了研究。首先，基于有限元分析理論

2、，提出一種新的損傷單元，導(dǎo)出了相應(yīng)的剛度矩陣，并分析了含這種損傷單元結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性。然后，在未知損傷情況下把實(shí)際可測(cè)量的應(yīng)變作為已知數(shù)據(jù)，利用Tikhonov 正則化方法識(shí)別結(jié)構(gòu)單元節(jié)點(diǎn)的虛擬荷載，從而識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷位置，進(jìn)而基于遺傳算法來(lái)識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷的程度。運(yùn)用虛擬荷載法，對(duì)靜態(tài)荷載下的懸臂梁、簡(jiǎn)支梁和框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷識(shí)別，并討論了損傷位置、損傷程度和加載位置對(duì)損傷識(shí)別結(jié)果的影響。數(shù)值算例表明，這一方法可以有效地識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷。