基于動力參數(shù)的剪切型結構損傷識別.pdf

1、隨著建筑業(yè)在我國的迅猛發(fā)展，應用系統(tǒng)識別技術進行結構安全性檢測與監(jiān)測的研究應用已成為結構工程研究的前沿性課題之一。一旦結構產(chǎn)生損傷，結構的剛度、強度等力學性能隨之降低。這種力學性能的降低直接影響結構動力特性的變化。因此，結構的損傷可以通過分析結構物理參數(shù)與結構動力特性的變化來研究。本文將傳統(tǒng)的結構性能評價過程轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y構輸入和輸出信號的精確分析與估計過程，引入頻域分析技術進行系統(tǒng)辨識。研究內(nèi)容主要包括基于頻域分析的結構參數(shù)識別以及基于動力

2、參數(shù)的結構損傷識別。具體研究內(nèi)容及所得主要結論可分為以下三個部分： 第一部分介紹了模態(tài)參數(shù)及其識別，包括結構的圓頻率、振型和阻尼比，通過特征值方程求得結構模態(tài)參數(shù)的理論值。引入頻域分析技術進行系統(tǒng)辨識，介紹頻域識別法的理論基礎，利用頻域識別法得到結構模態(tài)參數(shù)的識別值。通過和結構模態(tài)參數(shù)的理論值相比較可知：頻域識別法識別出來的第一階模態(tài)參數(shù)具有很高的精度，而高階模態(tài)參數(shù)的識別精度就不容易保證。 第二部分提出振型應變差的概念

3、。利用第一部分識別出來的第一階振型求出振型應變差，進而進行單處損傷識別；用識別出來的第一階振型和圓頻率進行非完整模態(tài)下的層剩余剛度反推，進行多位損傷識別。振型應變差反映的是結構的固有振型，它與振型應變存在著一一對應的關系。因此，對應于每一階的振型應變，則必有其對應的振型應變差的分布狀態(tài)，這種與振型應變相對應的振型應變差能正確地進行剪切型結構的單處損傷定位。通過層剩余剛度和結構無損時層剛度的比較進行多位損傷識別，不僅可以進行損傷定位而且還