基于遞推隨機有限元的隨機結構損傷識別方法.pdf

1、本文在系統(tǒng)總結了近年來結構損傷識別領域比較成熟的方法和新的研究思路基礎上,進行了針對實際損傷檢測中只能獲得低階模態(tài)條件下的結構損傷識別方法研究,提出了適用于建筑結構損傷識別、定位及程度評估的新方法.為此,本文就以下幾個方面開展了探索性的研究工作:1.遞推隨機有限元(RSFEM)方法研究本文深入研究了遞推隨機有限元方法的應用問題,發(fā)現(xiàn)遞推隨機有限元方法能在較寬的隨機漲落范圍內更好地逼近蒙特卡洛(MC)模擬結果,即使僅采用四階非正交多項式展

2、式,逼近的幅度仍然提高較大.和MC方法相比,該方法可以節(jié)省大量的計算時間.2.基于遞推隨機有限元(RSFEM)的隨機結構損傷識別方法在該方法中,隨機有限元模型、非損傷結構的統(tǒng)計參數(shù)和測量得到的包含測量噪聲的特征值和特征向量被用來獲得結構的損傷指數(shù).多個計算實例表明該數(shù)值方法能夠對隨機結構的損傷指數(shù)進行有效識別.3.一種應用于平面問題的矩形單元研究該單元精度高,能為精確而快速地分析結構問題提供保障.其次,它的位移模式與梁柱單元協(xié)調,與框架

3、結點位移未知量相同,非常容易構造框架、框架與墻體組合結構的剛度矩陣,對編制程序和計算分析能帶來很大的方便.4.懸臂梁和單層框架結構損傷識別研究研究表明,在同時考慮模型誤差和測量噪聲的情況下,基于RSFEM的隨機結構損傷識別方法與MC模擬方法相比較,識別結果非常吻合,能對隨機結構的損傷指數(shù)進行有效識別.5.三層框架結構的損傷識別研究研究表明,基于RSFEM的隨機結構損傷識別方法能有效識別出三層框架結構的損傷位置與程度,其結果與MC模擬結果