基于振動(dòng)響應(yīng)的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)研究.pdf

1、大型土木工程結(jié)構(gòu)(如海洋平臺(tái))在其服役期間，長(zhǎng)期受到各種環(huán)境載荷作用，損傷不可避免?；谡駝?dòng)響應(yīng)的大型結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)于確保海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全具有重大工程意義。本文主要通過(guò)模型試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)展出來(lái)的基于振動(dòng)響應(yīng)的大型結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，具體進(jìn)行了以下工作。 本文首先采用自然激勵(lì)技術(shù)(NExT)和特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法(ERA)研究了基于結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的模態(tài)參數(shù)問(wèn)題。建立了海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)有限元模型，通過(guò)模態(tài)分析得到其理論模態(tài)參數(shù)；然后在外荷載的激

2、勵(lì)下得到其振動(dòng)響應(yīng)，利用特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)(ERA)算法識(shí)別其值。結(jié)果對(duì)比表明自然激勵(lì)技術(shù)(NExT)和特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法(ERA)可以準(zhǔn)確的識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)。 研究了基于模態(tài)應(yīng)變能的結(jié)構(gòu)損傷診斷算法，介紹了模態(tài)應(yīng)變能變化率的診傷指標(biāo)。通過(guò)某海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的數(shù)值算例驗(yàn)證了算法的有效性。算例中模擬了多種對(duì)角斜撐發(fā)生損傷以及有無(wú)甲板質(zhì)量變化的損傷工況，數(shù)值結(jié)果顯示僅需前兩階模態(tài)和每階模態(tài)的水平自由度就可以進(jìn)行損傷診斷，而且甲板的質(zhì)量變化對(duì)于損