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1、當(dāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行診斷和評(píng)估,以準(zhǔn)確識(shí)別出結(jié)構(gòu)的損傷位置和損傷程度,進(jìn)一步分析損傷出現(xiàn)的原因,這一過程的實(shí)現(xiàn)就是結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)。根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)報(bào)告,設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)安全與否進(jìn)行評(píng)價(jià),進(jìn)而提出對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)加固的最佳方案,從而最大限度避免結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生。
梁結(jié)構(gòu)是工程中常見的一種結(jié)構(gòu)形式,是主體結(jié)構(gòu)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于建筑、市政、橋梁等工程領(lǐng)域。本文以梁為研究對(duì)象,采用無厚度的彈簧單元模擬梁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)
2、的微小損傷。探索如何設(shè)置彈簧單元的相關(guān)參數(shù),才能使數(shù)值模型更加貼近工程實(shí)際。在損傷梁上施加移動(dòng)荷載,得到損傷梁的動(dòng)力特性。采集任意點(diǎn)瞬態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)繪制位移時(shí)程曲線和加速度時(shí)程曲線。對(duì)時(shí)程曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,以確定梁結(jié)構(gòu)的損傷位置?;趯?duì)損傷檢測(cè)問題相關(guān)文獻(xiàn)的學(xué)習(xí),本文從以下幾個(gè)方面展開研究:
首先,通過建立梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程以及對(duì)損傷梁進(jìn)行振動(dòng)分析來研究移動(dòng)荷載作用下?lián)p傷梁的力學(xué)性能?;谠摾碚?,在ANSYS軟件中建立移動(dòng)荷載
3、作用下的損傷梁模型,選擇彈簧單元模擬厚度可忽略不計(jì)的微小損傷,在梁上施加移動(dòng)荷載,獲得不同損傷程度、不同荷載質(zhì)量、不同移動(dòng)速度下的位移時(shí)程曲線和加速度時(shí)程曲線。其次,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)模型試驗(yàn)。在試驗(yàn)用梁模型上設(shè)置不同位置和不同程度的裂縫損傷,按照不同荷載質(zhì)量、不同移動(dòng)速度、不同測(cè)點(diǎn)位置等工況進(jìn)行對(duì)比分析。最后,應(yīng)用去噪、小波變換等方法進(jìn)一步處理分析試驗(yàn)和數(shù)值模擬所得的數(shù)據(jù),得到損傷的位置及各因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
在損傷
4、檢測(cè)中,施加的移動(dòng)荷載質(zhì)量越大,速度越?。槐粰z測(cè)的損傷程度越大;損傷位置距離測(cè)點(diǎn)越近時(shí),檢測(cè)效果越明顯。對(duì)于同種工況和同種檢測(cè)條件下,加速度時(shí)程曲線比位移時(shí)程曲線的檢測(cè)效果明顯。原本看不出損傷的位移時(shí)程曲線,經(jīng)過小波變換后,在損傷位置處尺度大于某個(gè)值時(shí)光斑變得較明顯,選取其中一個(gè)尺度的小波變換圖,可以在損傷處發(fā)現(xiàn)明顯凸起,可以成功檢測(cè)出損傷。
以上有關(guān)移動(dòng)荷載作用下梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的研究,對(duì)后續(xù)其他類型結(jié)構(gòu)研究具有一定參考價(jià)值。
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