典型工程結(jié)構(gòu)的損傷識別方法研究.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)在復(fù)雜的使用環(huán)境下不可避免會出現(xiàn)損傷，如承受外界荷載作用、材料老化、腐蝕以及疲勞等。一些結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷，肉眼并不可見，隨時間累積損傷加劇，必然對結(jié)構(gòu)正常使用造成影響，甚至導(dǎo)致破壞，嚴重威脅結(jié)構(gòu)安全。盡早識別出損傷并及時進行修復(fù)，不僅能減少不必要的加固、維修費用，還能預(yù)防事故發(fā)生。所以對損傷識別方法的研究具有重要的工程意義。
　　結(jié)構(gòu)損傷會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的物理特性如剛度、質(zhì)量、阻尼等變化，那么結(jié)構(gòu)的固有頻率、模態(tài)振型等模態(tài)參數(shù)也會

2、隨之改變。有關(guān)文獻表明，許多情況下柔度模態(tài)比固有頻率或者模態(tài)振型對結(jié)構(gòu)的局部損傷更加敏感，可以用于對結(jié)構(gòu)損傷位置和損傷程度的判別。以上這些參數(shù)改變的現(xiàn)象已被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的損傷識別中，因此基于結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的損傷識別方法得到了眾多學(xué)者的研究。總而言之，各種損傷識別方法主要任務(wù)在于以下幾點：
　　1)確定結(jié)構(gòu)中是否存在損傷；
　　2)判斷結(jié)構(gòu)損傷的位置；
　　3)對結(jié)構(gòu)的損傷程度進行量化分析；
　　4)對結(jié)構(gòu)的剩余使

3、用壽命進行評估。
　　本文利用損傷前后的柔度矩陣差，通過曲率差來構(gòu)造出新的損傷指標，提出了相對柔度差曲率矩陣這一新的損傷識別算法，并構(gòu)建兩個損傷指標進行損傷識別。
　　具體有：
　　1)介紹了選題背景及意義，探討了損傷識別的歷史進程和發(fā)展趨勢等。
　　2)介紹了關(guān)于模態(tài)分析的基礎(chǔ)理論，對幾種常見的損傷識別方法做了簡要歸納。
　　3)以常見的梁類結(jié)構(gòu)為例，討論了含有單處損傷、多處損傷的簡支梁模型。利用?m、?

4、a兩種損傷指標對其進行損傷識別，同時比較了?AFC R和MFCD兩種損傷指標的識別效果。
　　仿真結(jié)果表明：
　　無論結(jié)構(gòu)在單處損傷還是多處損傷的情況下，本文兩種指標都可以很好的判斷結(jié)構(gòu)損傷位置和損傷程度，識別效果顯著優(yōu)于?AFCR和MFCD兩種損傷指標。且抗噪性能良好，靈敏度高，可僅需前一、二階模態(tài)參數(shù)就能判斷簡支梁損傷。在輕微損傷程度下，該方法依然能夠準確定位其損傷位置，新指標明顯具有更好的準確性和穩(wěn)定性等優(yōu)勢。