基于結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的損傷識(shí)別技術(shù).pdf

1、隨著科技的飛速發(fā)展，水電工程、港口工程、海洋工程等水工建筑物及橋梁隧道、房屋建筑等土木工程結(jié)構(gòu)，其建設(shè)規(guī)模及難度日益加大，結(jié)構(gòu)物服役期間將受到設(shè)計(jì)載荷和各種環(huán)境因素的影響而形成材料劣化、損傷積累等問(wèn)題，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性造成影響，由此在使用中失效或突然破壞所造成的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失將十分巨大。因此，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物損傷識(shí)別及其對(duì)重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文闡述了結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的研究發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)有關(guān)基于振動(dòng)

2、理論的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的一些方法進(jìn)行了評(píng)述，這些方法包括：固有頻率法、位移模態(tài)法、模態(tài)置信度判據(jù)法、柔度矩陣法、小波分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法等。 論文開(kāi)展了以應(yīng)變模態(tài)差值作為標(biāo)識(shí)量的損傷識(shí)別研究，對(duì)混凝土簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁的損傷進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)單元?jiǎng)偠日蹨p來(lái)模擬結(jié)構(gòu)損傷，運(yùn)用有限元軟件計(jì)算出結(jié)構(gòu)損傷前后的振型后，再利用中心差分得到結(jié)構(gòu)的應(yīng)變模態(tài)差值，進(jìn)而比較應(yīng)變模態(tài)差值曲線來(lái)判定結(jié)構(gòu)的損傷。對(duì)一個(gè)懸臂梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行了裂縫識(shí)別的試

3、驗(yàn)研究，進(jìn)一步證明了應(yīng)變模態(tài)差值法判斷結(jié)構(gòu)損傷的合理性和可行性，驗(yàn)證了理論仿真計(jì)算的正確性。 證明了應(yīng)變模態(tài)參數(shù)是結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別比較敏感的參數(shù)，利用應(yīng)變模態(tài)法可以在少量低階模態(tài)下，較好的判斷結(jié)構(gòu)損傷位置及判斷損傷的程度。對(duì)于同階應(yīng)變模態(tài)值，隨著損傷程度的增加，損傷位置的應(yīng)變模態(tài)差值也相應(yīng)的增大；而對(duì)于相同損傷狀況時(shí)，隨著應(yīng)變模態(tài)階數(shù)的增加，該處應(yīng)變模態(tài)差值也具有增大的趨勢(shì)。 開(kāi)展結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的研究，一方面可用來(lái)監(jiān)控與評(píng)估結(jié)