結(jié)構(gòu)損傷識別的虛擬荷載法.pdf

1、由于自然災(zāi)害或疲勞、銹蝕等原因，工程結(jié)構(gòu)在服役期間發(fā)生損傷是不可避免的。大型工程結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生事故，就會給國民經(jīng)濟和人民的生命財產(chǎn)造成巨大的損失。因此，快速有效的識別出結(jié)構(gòu)可能發(fā)生損傷的部位和程度，及時掌握結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)是一件迫切需要解決的工作，利用結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)和系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷診斷是目前國內(nèi)外研究的熱點。
　　 本文提出了一種新的損傷識別方法—虛擬荷載法，對工程桿系結(jié)構(gòu)的損傷識別進(jìn)行了研究。首先，基于有限元分析理論

2、，提出一種新的損傷單元，導(dǎo)出了相應(yīng)的剛度矩陣，并分析了含這種損傷單元結(jié)構(gòu)的靜、動態(tài)特性。然后，在未知損傷情況下把實際可測量的應(yīng)變作為已知數(shù)據(jù)，利用Tikhonov 正則化方法識別結(jié)構(gòu)單元節(jié)點的虛擬荷載，從而識別結(jié)構(gòu)的損傷位置，進(jìn)而基于遺傳算法來識別結(jié)構(gòu)損傷的程度。運用虛擬荷載法，對靜態(tài)荷載下的懸臂梁、簡支梁和框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷識別，并討論了損傷位置、損傷程度和加載位置對損傷識別結(jié)果的影響。數(shù)值算例表明，這一方法可以有效地識別結(jié)構(gòu)的損傷。