結構損傷識別的虛擬荷載法.pdf

1、由于自然災害或疲勞、銹蝕等原因，工程結構在服役期間發(fā)生損傷是不可避免的。大型工程結構一旦發(fā)生事故，就會給國民經濟和人民的生命財產造成巨大的損失。因此，快速有效的識別出結構可能發(fā)生損傷的部位和程度，及時掌握結構的健康狀態(tài)是一件迫切需要解決的工作，利用結構的振動響應和系統(tǒng)動態(tài)特性參數進行結構損傷診斷是目前國內外研究的熱點。
　　 本文提出了一種新的損傷識別方法—虛擬荷載法，對工程桿系結構的損傷識別進行了研究。首先，基于有限元分析理論

2、，提出一種新的損傷單元，導出了相應的剛度矩陣，并分析了含這種損傷單元結構的靜、動態(tài)特性。然后，在未知損傷情況下把實際可測量的應變作為已知數據，利用Tikhonov 正則化方法識別結構單元節(jié)點的虛擬荷載，從而識別結構的損傷位置，進而基于遺傳算法來識別結構損傷的程度。運用虛擬荷載法，對靜態(tài)荷載下的懸臂梁、簡支梁和框架結構進行了損傷識別，并討論了損傷位置、損傷程度和加載位置對損傷識別結果的影響。數值算例表明，這一方法可以有效地識別結構的損傷。