鋼混結(jié)構(gòu)的傳感器優(yōu)化布置及梁的動力特性研究.pdf

1、對于沿海地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，健康監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)時監(jiān)測和預(yù)報(bào)結(jié)構(gòu)的性能，及時發(fā)現(xiàn)和估計(jì)結(jié)構(gòu)由于鋼筋銹蝕而產(chǎn)生損傷的位置和程度，對可能出現(xiàn)的災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測。合理的傳感器數(shù)量及優(yōu)化布點(diǎn)位置可以使監(jiān)測系統(tǒng)更有效、更準(zhǔn)確的獲得結(jié)構(gòu)損傷特征數(shù)據(jù)信息。研究如何在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上合理的布置有限的傳感器問題和隨著鋼筋銹蝕程度的加深，銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)動力信息變化特性對節(jié)約健康監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行成本及為后期結(jié)構(gòu)損傷識別提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)具有重要的意義。
　　

2、 本文主要研究了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的傳感器優(yōu)化布置方法，并在此基礎(chǔ)上試驗(yàn)?zāi)M由于鋼筋銹蝕引起的鋼筋混凝土梁的動力變化特性及對銹蝕后的梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷位置和損傷程度識別。首先，分析比較了目前較為常見的傳感器布置方法和準(zhǔn)則，總結(jié)各種布置方法和準(zhǔn)則的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)傳感器布置方法和準(zhǔn)則的不足提出基于改進(jìn)有效獨(dú)立準(zhǔn)則和遺傳算法的傳感器布置方法并通過一個十九層框架結(jié)構(gòu)數(shù)值案例驗(yàn)證其有效性。其次，以鋼筋混凝土梁為試驗(yàn)對象，在對其傳感器優(yōu)化布

3、點(diǎn)基礎(chǔ)上，研究隨著鋼筋銹蝕程度的加深，鋼筋有效截面不斷減小和結(jié)構(gòu)剛度不斷下降，銹蝕鋼筋混凝土梁動力特性信息變化特點(diǎn)。最后，處理由振動模態(tài)試驗(yàn)獲得的鋼筋混凝土梁的敏感參數(shù)，通過曲率模態(tài)法推斷混凝土梁順筋開裂的位置和識別結(jié)構(gòu)銹蝕損傷程度，并與實(shí)際損傷情況進(jìn)行對比。
　　 從鋼筋混凝土梁銹蝕試驗(yàn)結(jié)果分析中可以得出，本文提出的基于改進(jìn)有效獨(dú)立準(zhǔn)則的遺傳算法較基于改進(jìn)有效獨(dú)立準(zhǔn)則的序列法的傳感器布置方案能更有效的減小所獲得的MAC非對角元