基于系統(tǒng)最小實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究.pdf

1、隨著我國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程和城市化建設(shè)的逐年加速，近些年來(lái)各地的大型復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)層出不窮。在漫長(zhǎng)的生命周期內(nèi)，這些標(biāo)志性建筑物不可避免地會(huì)遇到結(jié)構(gòu)老化、意外荷載、突發(fā)自然災(zāi)害（如地震、泥石流、臺(tái)風(fēng)、暴雪等）等問(wèn)題，可以預(yù)見(jiàn)由于這些復(fù)雜因素的綜合作用建筑物極易出現(xiàn)累積損傷，從而引起抵抗力下降或者性能的衰退，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性事故的發(fā)生。因此，為保證建筑物的安全性和使用者的人身安全，眾多學(xué)者開(kāi)始借助結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤，從而

2、實(shí)時(shí)掌握在役結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。
　　結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要內(nèi)容，近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者也提出了大量的損傷識(shí)別方法，例如基于振動(dòng)特性的損傷識(shí)別方法，不過(guò)這些方法的本質(zhì)都是基于結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性參數(shù)建立結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行識(shí)別。從數(shù)學(xué)的角度看，它們都是先選取一個(gè)能準(zhǔn)確并簡(jiǎn)練地描述結(jié)構(gòu)基本信息的數(shù)學(xué)模型，然后通過(guò)特定的變換得到結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性參數(shù)，進(jìn)而識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷，但是這一逐步凝聚并提煉信息的過(guò)程仍然存在

3、一些缺陷。因此，當(dāng)我們用一個(gè)數(shù)學(xué)模型成功地對(duì)結(jié)構(gòu)激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系進(jìn)行描述之后，有必要尋找一種更為簡(jiǎn)潔、易于操作的方法去識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷。
　　本文基于系統(tǒng)最小實(shí)現(xiàn)理論，在不求解模態(tài)參數(shù)的前提下，結(jié)合靈敏度理論提出了一種新的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法，具體來(lái)說(shuō)主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究。首先，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)最小實(shí)現(xiàn)理論的相關(guān)知識(shí)，對(duì)模型定階環(huán)節(jié)進(jìn)行了討論，并在靈敏度理論的基礎(chǔ)上深入探索了利用靈敏度理論進(jìn)行損傷識(shí)別的過(guò)程和機(jī)理，指出通過(guò)迭代可