基于能量耗散及概率統(tǒng)計原理的梁式結構損傷識別研究.pdf

1、梁式結構是國家基礎設施的重要組成部分,由于荷載和環(huán)境的作用,其在服役期間不可避免地會出現損傷累積和抗力衰減,影響結構的安全性或耐久性。因此,研究梁式結構的損傷識別問題具有重要的現實意義。
　　目前多數梁式結構的損傷識別方法容易在梁損傷部位的對稱位置處引起損傷誤判,且研究大多借助數值模擬技術,缺少模型試驗對識別結果進行驗證。本文基于能量耗散原理和概率統(tǒng)計方法,對簡支工字鋼梁的損傷識別問題進行了數值分析和試驗研究,主要研究內容及得到的

2、結論如下:
　　基于能量耗散原理對簡支工字鋼梁的損傷識別進行數值研究。結果表明該方法可準確識別出梁內部的單位置和多位置損傷(包括5％的小損傷),并可相對評估損傷程度,但不適用于簡支梁支座位置的損傷識別。
　　對簡支工字鋼梁的損傷識別進行試驗研究。通過在梁底受拉區(qū)切割裂縫人為設定損傷,分別采用固有頻率和單元損傷變量指標對預設損傷進行識別。結果表明固有頻率可用于判斷損傷的出現,但不能識別出損傷位置,且對小損傷不敏感,兩根試驗梁深

3、度2mm的損傷引起的固有頻率變化率最大值分別為0.06％和0.08％。能量耗散法可對簡支梁預設的2mm和4mm的損傷進行定位,并能相對表征損傷程度。
　　對數值模擬得到的模態(tài)參數加入測量噪聲,考察能量耗散法在噪聲下的識別精度。結果表明能量耗散法的損傷識別精度隨噪聲水平的增加逐漸降低,當噪聲達到2％時,該方法已無法準確識別出簡支梁內部預設的30％的損傷。
　　將能量耗散法與概率統(tǒng)計理論相結合,利用含有噪聲的模態(tài)數據,在統(tǒng)計分析