空間網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)致響應(yīng)及參數(shù)識(shí)別研究.pdf

1、空間網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)因具有整體剛度好、質(zhì)量輕、柔性大、阻尼小等特點(diǎn)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種外形獨(dú)特、結(jié)構(gòu)形式新穎的大跨度網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)大量涌現(xiàn)。結(jié)構(gòu)在服役期間，由于疲勞累積、環(huán)境腐蝕及自然災(zāi)害等作用，可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞，因此，為了能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，防患于未然，把事故損失降到最低點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)正常使用情況下，對(duì)大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)行在線損傷監(jiān)測研究，就顯得極有現(xiàn)實(shí)意義。
　　風(fēng)荷載是大跨度空間網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)長期經(jīng)受的一種環(huán)境荷載，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控

2、制荷載。但由于大跨度網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載和結(jié)構(gòu)特性方面的復(fù)雜性，其風(fēng)振特性及參數(shù)識(shí)別，至今仍是風(fēng)工程研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。若要實(shí)現(xiàn)對(duì)空間網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)的損傷監(jiān)測，研究其風(fēng)致響應(yīng)及參數(shù)識(shí)別是首要問題也是關(guān)鍵技術(shù)。
　　時(shí)域參數(shù)識(shí)別方法具有頻域方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，僅僅需要結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信息，便可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的參數(shù)識(shí)別，尤其對(duì)于大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，人為激勵(lì)往往有很多的弊端，因此，積極發(fā)展有效的時(shí)域參數(shù)識(shí)別方法，還是很有現(xiàn)實(shí)意義的。特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法(ER

3、A)，是一種比較優(yōu)秀的時(shí)域識(shí)別算法，已有研究結(jié)果表明，該方法在進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別時(shí)是穩(wěn)定可靠的。但是，國內(nèi)外已有的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)于下面的結(jié)構(gòu)均進(jìn)行了相關(guān)的研究，如航天器、梁板結(jié)構(gòu)、桁架、框架、橋梁等。
　　基于以上考慮，本文主要工作，就是探討在風(fēng)激勵(lì)荷載作用下，如何用ERA算法識(shí)別大跨空間網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。首先，實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)風(fēng)風(fēng)速時(shí)程的計(jì)算機(jī)模擬，指出影響風(fēng)速時(shí)程模擬精度的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，并就這些難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)提出了自己的解決辦法；然后

4、，基于環(huán)境激勵(lì)—風(fēng)作用下，進(jìn)行空間網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析，并研究ERA算法應(yīng)用于空間網(wǎng)格屋蓋結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別的相關(guān)問題；同時(shí)，采用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)ERA算法的程序編制工作，并就算法的實(shí)現(xiàn)提出一些有意義的結(jié)果。與已發(fā)表文獻(xiàn)中的相關(guān)實(shí)例進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證本文脈動(dòng)風(fēng)風(fēng)速時(shí)程的計(jì)算機(jī)模擬程序的正確性，結(jié)果表明，本文的脈動(dòng)風(fēng)的計(jì)算機(jī)模擬是可靠且具有普遍的適用性。對(duì)于ERA算法程序，本文對(duì)一懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，來驗(yàn)證其正確性，并提出一套準(zhǔn)確識(shí)別