基于参数的索穹顶结构损伤的识别与定位

论文摘要

大跨度空间结构因其特殊结构特点,传统的损伤检测与诊断方法并不完全适用。目前已有很多对网架、网壳这些刚性结构的损伤分析,而对索穹顶这样的柔性结构的损伤分析还很少见。因此,针对索穹顶结构进行损伤识别与定位研究具有重要的理论和现实意义。主要内容如下:介绍了几种大跨度损伤定位方法,并分析了这几种方法对索穹顶损伤定位的适用性,经过分析比较,采用静态的位移差和应变差为参数对索穹顶进行损伤分析。以基于位移差为参数的损伤定位方法分别对肋环型索穹顶、联方型索穹顶、凯威特型索穹顶进行定位分析,证实其对索穹顶的损伤识别和初步定位的适用性。以基于应变差为参数的损伤定位方法分别对肋环型索穹顶、联方型索穹顶、凯威特型索穹顶进行定位分析进行定位分析,验证了其对索穹顶精确定位的有效性和适用性。以联方型索穹顶为例对其损伤程度-应变差曲线进行拟合,来对其进行损伤程度分析,验证了此方法对索穹顶进行损伤程度分析的适用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 结构的损伤识别理论
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文的研究工作
• 1.4.1 目前存在的问题
• 1.4.2 本文主要工作
• 2 索穹顶结构的有限元分析模型
• 2.1 引言
• 2.2 索、压杆计算单元的选定
• 2.3 有限元平衡方程及其增量形式平衡方程的建立
• 2.4 两节点空间杆单元的刚度矩阵
• 2.5 两节点空间梁单元的刚度矩阵
• 2.6 非线性方程组解法
• 3 损伤识别方法的分析
• 3.1 基于结构固有频率变化的损伤识别技术
• 3.2 基于振型变化的损伤识别技术
• 3.3 基于应变模态的损伤识别技术
• 3.4 基于模态曲率的损伤识别技术
• 4 基于位移差为参数的索穹顶结构损伤定位研究
• 4.1 基本理论
• 4.2 基于位移差为参数的索穹顶结构损伤定位分析
• 4.2.1 肋环型索穹顶结构损伤定位分析
• 4.2.2 联方型索穹顶结构损伤定位分析
• 4.2.3 凯威特型索穹顶结构损伤定位分析
• 4.3 小结
• 5 基于应变差为参数的索穹顶结构损伤定位及程度研究
• 5.1 基本理论
• 5.2 基于应变差为参数的索穹顶结构损伤定位
• 5.2.1 肋环型索穹顶结构损伤定位分析
• 5.2.2 联方型索穹顶结构的损伤定位分析
• 5.2.3 凯威特型索穹顶结构的损伤定位分析
• 5.3 基于应变差为参数的索穹顶损伤程度分析
• 5.4 各单元应变差比较
• 5.5 小结
• 6 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文
• 参考文献