基于四階應變統(tǒng)計矩的梁結(jié)構(gòu)損傷識別試驗研究.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)在其建設(shè)和長期服役過程中，由于受到惡劣環(huán)境、人為因素的影響，結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不同程度的損傷，如果這些損傷沒有引起足夠的重視，一些重要的構(gòu)件可能會失效，甚至會導致整個結(jié)構(gòu)的破壞。因此，近數(shù)十年來，如何及時準確地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷并且采取相應的補救措施成為了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域研究的熱點問題。
　　本文以簡支梁結(jié)構(gòu)為研究對象，分別從數(shù)值算例和實驗研究兩個方面對基于四階應變統(tǒng)計矩兩步識別法的實用性和外部荷載對基于四階應變統(tǒng)計矩兩步識別法的

2、影響進行了研究。具體內(nèi)容如下：
　　基于四階應變統(tǒng)計矩兩步識別法，開展了簡支鋼梁損傷識別的試驗研究。試驗首先測量完整梁在跨中高斯白噪聲激勵作用下各測點的動態(tài)應變響應，然后對試驗梁進行損傷切割，得到四種不同損傷工況的損傷梁。在高斯白噪聲激勵下，分別測量損傷梁各測點的動態(tài)應變響應，進而得到試驗梁在不同工況下的四階應變統(tǒng)計矩曲線。通過監(jiān)測損傷狀態(tài)與健康狀態(tài)統(tǒng)計矩差值曲線的突變位置，實現(xiàn)損傷單元的定位。隨后，引入最小二乘法優(yōu)化算法對梁結(jié)構(gòu)

3、進行模型修正，識別損傷單元的損傷程度。
　　基于高斯白噪聲的隨機性特點，開展了外荷載對于基于四階應變統(tǒng)計矩兩步識別法的影響研究。該研究包含數(shù)值研究和試驗研究兩部分，研究內(nèi)容有：1，當外荷載的幅值大小發(fā)生改變時，各測點的四階應變統(tǒng)計矩歸一化結(jié)果的變化規(guī)律；2，當損傷前后外荷載的作用點不同時，基于四階應變統(tǒng)計矩兩步識別法的有效性。
　　本文研究表明：基于四階應變統(tǒng)計矩兩步識別法能夠有效識別梁結(jié)構(gòu)的損傷位置和程度；各測點的四階應變