基于多因子模態(tài)分析的鋼筋混凝土簡支梁損傷特征試驗研究.pdf

1、我國大興土木幾十年里，工程中的諸多問題在實際應(yīng)用中不斷被反應(yīng)出來，進而在研究探討中不斷被解決。結(jié)構(gòu)損傷識別的研究便是廣大工程學(xué)術(shù)研究中的一個重要課題，結(jié)構(gòu)損傷識別就是要根據(jù)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的性態(tài)去判別結(jié)構(gòu)損傷的存在、位置和程度。國內(nèi)外眾多學(xué)者基于此都做了大量的研究工作，也提出了一系列的結(jié)構(gòu)損傷識別的方法，其中基于模態(tài)分析的損傷識別方法至今仍是最為普遍和基本的方法。
　　 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)中包含了豐富的和結(jié)構(gòu)損傷相互關(guān)聯(lián)的信息，

2、找出相關(guān)聯(lián)的參數(shù)信息，加以分析統(tǒng)計，得到和損傷信息相對應(yīng)的關(guān)系。本文研究了鋼筋混凝土簡支梁損傷的動態(tài)參數(shù)識別問題，對鋼筋混凝土簡支梁進行逐級加載—卸載試驗，對每次卸荷后的梁進行振動測試，通過測力法對鋼筋混凝土梁試件的不同損傷方式和階段進行了模態(tài)參數(shù)的識別與提取，得到了結(jié)構(gòu)的前幾階固有頻率和振型，分析了損傷前后頻率的變化趨勢。對實驗得到的振型進行中心差分得到了模態(tài)曲率，由模態(tài)曲率曲線的峰值識別判斷損傷的位置范圍。進而通過振型多項式擬合殘差

3、方法來評價損傷程度及識別損傷位置，用Matlab編程對損傷前后各階振型進行多項式曲線擬合，并且計算出擬合殘差。實驗結(jié)果分析顯示，振型多項式擬合的殘差的平方和隨結(jié)構(gòu)的損傷程度的增加而增大，且在損傷位置對應(yīng)的振型擬合殘差出現(xiàn)峰值。通過實驗的驗證，可由殘差平方和的大小評價損傷的程度，由殘差的最值識別損傷位置，此方法有較準(zhǔn)確的識別損傷的能力。
　　 利用ANSYS對不同損傷狀況的鋼筋混凝土簡支梁的模態(tài)頻率進行分析，結(jié)果表明在小損傷狀態(tài)下