桁架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、土木結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)各種損傷，為了確保結(jié)構(gòu)使用的安全性和耐久性，通過(guò)一定的檢測(cè)手段和方法判斷結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界的研究熱點(diǎn)。 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和結(jié)構(gòu)物理參數(shù)直接相關(guān)，結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的損傷變化將引起相應(yīng)動(dòng)力特性的改變。基于振動(dòng)的損傷識(shí)別方法是以結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)動(dòng)力試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從而判斷損傷的出現(xiàn)、位置和程度。 本文結(jié)合具體的研究對(duì)象(桁架結(jié)構(gòu))對(duì)結(jié)構(gòu)損傷診斷的敏感動(dòng)力

2、參數(shù)指標(biāo)作了詳細(xì)的研究。主要內(nèi)容有： 闡述了國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，論述和研究了基于動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷診斷的理論與方法。 編寫ANSYS二次開發(fā)語(yǔ)言APDL程序，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不同損傷工況下的的模態(tài)自動(dòng)求解過(guò)程，并定義APDL中多維數(shù)組參數(shù)，完成不同損傷工況下計(jì)算得到的模態(tài)參數(shù)的存儲(chǔ)，最終將提取的模態(tài)信息寫入結(jié)果數(shù)據(jù)文件中。 具體討論了基于頻率、振型、剛度、柔度的損傷識(shí)別技術(shù)，并以實(shí)際桁架算例模型驗(yàn)證比較了正規(guī)化的頻率變化

3、率、振型曲率、柔度曲率對(duì)損傷識(shí)別的效果。 根據(jù)桁架結(jié)構(gòu)的桿單元應(yīng)變特點(diǎn)，提出應(yīng)變模態(tài)改變率這一損傷指標(biāo)，并通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證了僅一階應(yīng)變模態(tài)改變率對(duì)損傷的準(zhǔn)確識(shí)別；并分析了不同程度損傷對(duì)應(yīng)變模態(tài)改變率的影響，比較了不同桿的應(yīng)變模態(tài)對(duì)損傷的敏感性。 在應(yīng)變模態(tài)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了模態(tài)應(yīng)變能改變率作為結(jié)構(gòu)損傷因子，采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算，得到了更加優(yōu)于應(yīng)變模態(tài)的識(shí)別效果。并以模態(tài)應(yīng)變能改變率作為特征參數(shù)構(gòu)造BP神