港航水工結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)研究.pdf

1、惡劣的外部環(huán)境和復(fù)雜的作用條件，使港航水工結(jié)構(gòu)在服役期間不可避免的產(chǎn)生損傷，損傷經(jīng)過(guò)累積必然引起結(jié)構(gòu)使用性能降低甚至發(fā)生破壞，威脅生命和財(cái)產(chǎn)安全。通過(guò)恰當(dāng)?shù)氖侄稳媪私飧劭诖a頭和航電樞紐等結(jié)構(gòu)的“健康”狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)危及結(jié)構(gòu)安全的隱蔽損傷已經(jīng)勢(shì)在必行。本文將結(jié)構(gòu)無(wú)損動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)和局部細(xì)化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)結(jié)合，研究基于港航水工結(jié)構(gòu)荷載特性激勵(lì)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法，對(duì)港航水工結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)展開(kāi)了較為系統(tǒng)的研究。
　?。?）大部分港航水工

2、結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下均承受明顯的水流脈動(dòng)壓力荷載激勵(lì)，水流脈動(dòng)壓力在時(shí)間和空間上具有隨機(jī)性，可用概率方法和統(tǒng)計(jì)函數(shù)來(lái)描述，其頻率結(jié)構(gòu)可用譜密度描述。港航水工結(jié)構(gòu)水流脈動(dòng)壓力譜密度一般為多種噪聲譜的組合，可近似為白噪聲輸入激勵(lì)。
　?。?）港航水工結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為多自由度系統(tǒng)，可利用系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型和可控性、可觀性條件，進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別。在特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法（ERA法）的基礎(chǔ)上引入熵的概念，利用奇異熵技術(shù)解決了系統(tǒng)特征矩陣定階難的問(wèn)題。在頻

3、域分解法的基礎(chǔ)上引入模態(tài)一致性函數(shù)，比較準(zhǔn)確地確定了奇異值曲線的峰值，同時(shí)確定該階模態(tài)起主要作用的優(yōu)勢(shì)頻域帶寬?；谄娈愳氐腅RA法和功率譜峰值法在高樁碼頭的模態(tài)參數(shù)識(shí)別中效果較好。
　　（3）提出了一種綜合保證測(cè)點(diǎn)應(yīng)變模態(tài)能量和目標(biāo)模態(tài)線性無(wú)關(guān)性的方法，采用逐步累加的方式求解改進(jìn)的Fisher信息陣，得到同時(shí)滿足模態(tài)可測(cè)性和強(qiáng)抗噪能力的傳感器優(yōu)化布置方案?；赒R分解和MAC準(zhǔn)則優(yōu)化傳感器布置，并利用整數(shù)編碼遺傳算法使MAC矩陣

4、的最大非對(duì)角元迅速降低。
　?。?）對(duì)基于模態(tài)置信度、模態(tài)柔度、剛度變化、曲率模態(tài)、應(yīng)變模態(tài)、變形曲率的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法理論和損傷敏感特征因子的計(jì)算方法進(jìn)行介紹與分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了基于模態(tài)參數(shù)識(shí)別的高樁碼頭結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估研究。研究了基于 LS-SVM與模態(tài)參數(shù)識(shí)別相結(jié)合的損傷診斷方法，并應(yīng)用于大型樞紐工程導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的損傷定位分析中。
　?。?）提出一種基于整體無(wú)損動(dòng)態(tài)檢測(cè)與局部細(xì)化檢測(cè)相結(jié)合的檢測(cè)新技術(shù)。介紹了一種適用于港航