特高壓輸電塔的損傷識別.pdf

1、結構材料中存在著各種各樣的缺陷，為結構損傷提供了前提條件；加上結構投入使用后一切不可預計的外力，結構破損是在所難免的。為了在結構出現嚴重破壞或者倒塌之前找出這些缺陷和損傷并加以處理避免災難發(fā)生，人們開始對結構進行損傷檢測和健康監(jiān)測等研究。但現階段的損傷檢測方法仍然存在許多缺點，對大型復雜結構（如輸電塔結構）無法一步將損傷的位置和程度同時識別出來，而且對稱性和噪聲對結構損傷識別影響亟待解決。所以多種方法結合，分步多層次交叉識別方法是復雜結

2、構損傷識別的關鍵。
　　 本文以江漢大跨越輸電塔為例，提出了基于模態(tài)應變能理論和曲率模態(tài)理論的兩步結構損傷檢測方法，主要內容和結論如下：
　　 ①將曲率模態(tài)理論和灰色理論相結合，提出基于振型曲率置信因子的結構損傷定位方法。并對其的識別效果進行分析，發(fā)現該方法對大小損傷間的差距要求不高，只要最大損傷不比最小損傷的損傷程度大70個單位，識別效果仍然為理想；但是對噪聲影響比較敏感。
　　 ②利用模態(tài)應變能變化對結構進行

3、損傷定位分析，識別結果表明該方法對多損傷時損傷之間的差距比較敏感，但抗噪聲能力強。
　　 ③比較兩種損傷定位方法的優(yōu)缺點，利用信息融合技術將兩種方法融合起來進行損傷定位識別。結果表明融合信息法能夠有效地發(fā)揮兩種方法的優(yōu)點，降低噪聲的影響，提高損傷定位能力。
　　 ④對于結構損傷程度識別問題，采用模態(tài)應能耗散率理論通過結構損傷時能量耗散和模態(tài)應變能變化的關系建立計算損傷程度的公式。該公式能夠同時進行損傷定位和定量，但是由于

4、結構損傷后的單元剛度矩陣一般是無法獲得，因此假設損傷后單元剛度矩陣不變，顯然這與實際情況不符，所以損傷程度識別結果存在相當大的誤差。為了提高損傷程度的識別能力，本文引入了結構損傷后單元剛度矩陣對原方法進行改進推導出表達損傷程度和結構損傷前后模態(tài)應變能關系的一元四次方程，可以通過解一元四次方程可以計算出損傷程度。分析得該改進方法的損傷程度識別能力非常強，有效避免了損傷前后單元剛度矩陣不變假設帶來的誤差，同時大大提高了損傷程度識別的抗噪聲能