基于四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩的梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別試驗(yàn)研究.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)在其建設(shè)和長(zhǎng)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(huì)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(huì)失效，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞。因此，近數(shù)十年來，如何及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷并且采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施成為了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。
　　本文以簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，分別從數(shù)值算例和實(shí)驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)方面對(duì)基于四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩兩步識(shí)別法的實(shí)用性和外部荷載對(duì)基于四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩兩步識(shí)別法的

2、影響進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下：
　　基于四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩兩步識(shí)別法，開展了簡(jiǎn)支鋼梁損傷識(shí)別的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)首先測(cè)量完整梁在跨中高斯白噪聲激勵(lì)作用下各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)，然后對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)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(lì)下，分別測(cè)量損傷梁各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)，進(jìn)而得到試驗(yàn)梁在不同工況下的四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩曲線。通過監(jiān)測(cè)損傷狀態(tài)與健康狀態(tài)統(tǒng)計(jì)矩差值曲線的突變位置，實(shí)現(xiàn)損傷單元的定位。隨后，引入最小二乘法優(yōu)化算法對(duì)梁結(jié)構(gòu)

3、進(jìn)行模型修正，識(shí)別損傷單元的損傷程度。
　　基于高斯白噪聲的隨機(jī)性特點(diǎn)，開展了外荷載對(duì)于基于四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩兩步識(shí)別法的影響研究。該研究包含數(shù)值研究和試驗(yàn)研究?jī)刹糠郑芯績(jī)?nèi)容有：1，當(dāng)外荷載的幅值大小發(fā)生改變時(shí)，各測(cè)點(diǎn)的四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩歸一化結(jié)果的變化規(guī)律；2，當(dāng)損傷前后外荷載的作用點(diǎn)不同時(shí)，基于四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩兩步識(shí)別法的有效性。
　　本文研究表明：基于四階應(yīng)變統(tǒng)計(jì)矩兩步識(shí)別法能夠有效識(shí)別梁結(jié)構(gòu)的損傷位置和程度；各測(cè)點(diǎn)的四階應(yīng)變