基于振動響應的海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)研究.pdf

1、大型土木工程結(jié)構(gòu)(如海洋平臺)在其服役期間，長期受到各種環(huán)境載荷作用，損傷不可避免?；谡駝禹憫拇笮徒Y(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)對于確保海洋平臺結(jié)構(gòu)安全具有重大工程意義。本文主要通過模型試驗驗證發(fā)展出來的基于振動響應的大型結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)，具體進行了以下工作。 本文首先采用自然激勵技術(shù)(NExT)和特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA)研究了基于結(jié)構(gòu)振動響應的模態(tài)參數(shù)問題。建立了海洋平臺結(jié)構(gòu)有限元模型，通過模態(tài)分析得到其理論模態(tài)參數(shù)；然后在外荷載的激

2、勵下得到其振動響應，利用特征系統(tǒng)實現(xiàn)(ERA)算法識別其值。結(jié)果對比表明自然激勵技術(shù)(NExT)和特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA)可以準確的識別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)。 研究了基于模態(tài)應變能的結(jié)構(gòu)損傷診斷算法，介紹了模態(tài)應變能變化率的診傷指標。通過某海洋平臺結(jié)構(gòu)的數(shù)值算例驗證了算法的有效性。算例中模擬了多種對角斜撐發(fā)生損傷以及有無甲板質(zhì)量變化的損傷工況，數(shù)值結(jié)果顯示僅需前兩階模態(tài)和每階模態(tài)的水平自由度就可以進行損傷診斷，而且甲板的質(zhì)量變化對于損