基于柔度法的损伤识别研究

论文摘要

工程结构在复杂的服役环境中常会遭受各种损伤，这些损伤的积累容易引发结构灾难性事故的发生，因此研究结构的早期损伤识别问题对结构的安全性具有重要的实际意义。结构损伤识别问题就是要根据结构表现出的性态去判别结构损伤的出现、位置和程度，结构一旦发生损伤要确定其损伤的位置和程度就涉及到结构损伤识别定位技术和定量技术的研究。本文采用柔度差值法和柔度差值曲率法对结构损伤识别问题的定位方法进行了研究。按照论文的顺序在以下几个方面开展了研究工作。1、综述了当前混凝土桥梁结构检测及损伤识别的各种方法体系，并简要评价了各方法体系的应用与不足。2、论述了柔度差值法与柔度差值曲率法的基本原理。3、采用简支梁和连续梁作为数值模型，通过弹性模量的减小来模拟损伤，用MIDAS计算模型的固有频率与振型，自编程序求得柔度差值与柔度差值曲率。4、柔度差值曲线与柔度差值曲率曲线的变化趋势，证明了柔度差值法与柔度差值曲率法对梁桥损伤识别的合理性与可行性。5、识别工况如下：(1)、单损伤的识别问题。。(2)、多损伤的识别问题。(3)、柔度差值法与柔度差值曲率法的抗噪声能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 损伤的定义
• 1.2 损伤识别的工程背景及意义
• 1.3 损伤识别的技术手段
• 1.3.1 固有频率变化的损伤识别技术
• 1.3.2 振型变化的损伤识别技术
• 1.3.3 柔度变化的损伤识别技术
• 1.3.4 应变能变化的损伤识别技术
• 1.3.5 位移、应变模态参数变化的损伤识别技术
• 1.3.6 刚度变化的损伤识别技术
• 1.3.7 频响函数变化的损伤识别技术
• 1.3.8 统计信息的损伤识别技术
• 1.4 损伤识别的内容
• 1.5 基于柔度法的损伤识别
• 1.5.1 柔度法的发展与现状
• 1.5.2 柔度法的优点
• 1.6 本文研究工作的基本思路和内容
• 第2章 柔度差值法和柔度差值曲率法
• 2.1 概述
• 2.2 结构刚度、柔度矩阵的模态参数表示
• 2.3 刚度、柔度与模态参数的关系
• 2.4 柔度差值法基本原理
• 2.5 柔度差值曲率法基本原理
• 2.6 模态测试误差对损伤识别的影响
• 第3章 简支梁实桥算例
• 3.1 分析模型
• 3.2 有限元模型
• 3.3 损伤识别
• 3.3.1 单损伤
• 3.3.2 多损伤
• 3.3.3 随机噪声对识别结果的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 连续梁算例
• 4.1 分析模型
• 4.2 有限元模型
• 4.3 损伤识别
• 4.3.1 单损伤
• 4.3.2 多损伤
• 4.3.3 随机噪声对识别结果的影响
• 4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的论文