基于振動響應的海洋平臺結構損傷診斷技術研究.pdf

1、大型土木工程結構(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構無損檢測技術對于確保海洋平臺結構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構無損檢測技術，具體進行了以下工作。 本文首先采用自然激勵技術(NExT)和特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA)研究了基于結構振動響應的模態(tài)參數(shù)問題。建立了海洋平臺結構有限元模型，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。結果對比表明自然激勵技術(NExT)和特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA)可以準確的識別結構模態(tài)參數(shù)。 研究了基于模態(tài)應變能的結構損傷診斷算法，介紹了模態(tài)應變能變化率的診傷指標。通過某海洋平臺結構的數(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