基于车辆传感识别简支梁桥损伤的位移曲率法研究

从驶过桥梁的车辆响应中识别简支梁桥的损伤具有快速、经济的优点,对公路工程中广泛存在中小旧桥快速检测具有重大的应用价值.依据车桥耦合振动理论和间接测量法原理,对车辆驶过桥梁的过程进行数值模拟试验研究,对车体加速度时程响应进行快速傅里叶变换、带通滤波处理、希尔伯特变换,得到桥梁的一阶识别位移振型,利用位移振型的曲率识别桥梁...     

基于应变频响函数曲率的结构损伤识别

为了研究结构损伤并探索其损伤识别指标,基于多自由度体系频响函数,提出了以应变频响函数（SFRF）曲率作为损伤识别参数的结构损伤识别方法,并提出了结构损伤识别指标——SFRF曲率比。在此基础上采用有限元方法,进行了简支板单一损伤、多处损伤等多种工况的算例分析。结果表明：SFRF曲率比对损伤的敏感程度高于由振型、应变、频响函数（FRF）等推演出的特征指标;该方法可用于结构损伤定位以及定性评价多处损伤。     

火灾后钢筋混凝土梁基于振型曲率差损伤识别应用研究

在火灾安全事故中,建筑物的梁式构件损伤较为严重.梁作为主要承载的水平构件,对其进行合理的损伤识别尤为重要.本文选用5根钢筋混凝土梁进行火灾前后动力试验研究.为简化分析,突出主要因素,采用底部单面受火.通过分析火灾前后的固有频率、振型及振型曲率差,研究梁损伤状态,并给出相应的判别依据;同时,使用ABAQUS软件对试验结果进行验证.结果 表明:火灾后的频率比因试件内部材料性能受到损伤而发生变化、火灾前后振型变化不大,因此频率、振型均不能对梁的损伤进行有效判定;振型曲率差在损伤位置处发生突变,对损伤状态特别敏感,尤其是高阶振型.因此,使用振型曲率差对损伤进行识别有助于合理判定火灾后钢筋混凝土梁的安全状态.     

基于均布荷载面变化率的桥梁损伤识别

为了利用桥梁结构的振动信息对桥梁关键部位进行损伤识别,提出以均布荷载面变化率作为损伤指标来识别桥梁损伤位置的方法。为了验证该方法有效性,采用一个简支梁有限元模型,考虑各个损伤位置与损伤程度对损伤识别的影响,将均布荷载面变化率与传统方法中的振型差和曲率模态差两个损伤指标进行了比较,数值模拟的结果表明,均布荷载面变化率的损伤新指标与振型差和曲率模态差两个传统指标相比,具有良好的损伤识别效果。     

基于曲率模态差的隐框玻璃幕墙结构胶损伤识别研究

鉴于应用曲率模态的隐框玻璃幕墙结构胶损伤识别研究较少，提出以隐框玻璃幕墙面板单块试件为研究对象，针对四边不同脱胶损伤进行模态试验并获取模态参数，通过模态分析获取模态振型，采用中心差分法获得曲率模态差，并利用Matlab进行绘图，针对不同工况损伤进行了一阶曲率模态分析。分析结果表明，结构胶脱胶损伤处的玻璃面板模态振型相比未损失时振幅发生起伏，但很难直接用于判断损伤位置，但损伤处曲率模态差值变化显著，采用曲率模态差法可以对损伤位置进行准确判定。     

基于PZT-SLDV测试系统的纤维复合板损伤识别研究

为对纤维复合板损伤识别进行研究,采用PZT-SLDV模态测试系统,以存在凹痕损伤四边固定约束的纤维复合板为例,对纤维复合板的损伤检测进行试验和数值模拟研究。通过表面黏贴压电陶瓷(PZT)片对纤维复合板进行激励,再利用SLDV测得其各阶位移模态,并应用中央差分法计算曲率模态进行纤维复合板的损伤识别;最后,利用ABAQUS有限元分析软件,建立含损伤的四边固定约束纤维复合板有限元模型,并对建立的有限元模型进行模态分析。研究结果表明：采用PZT-SLDV测试系统可以有效识别纤维复合板的凹痕损伤;对于频率越高的模态,采用曲率模态的方法识别损伤效果越明显;试验与数值模拟在四边固定约束边界各阶振型的吻合度较高,验证有限元计算模型的正确性。     

基于BP网络识别框架结构损伤的研究

基于模态振型,提出一个新的参数——振型曲率比,作为BP网络的输入向量,然后用有限元分析计算结果作为网络的学习和预测样本,对不同的结构模拟损伤进行了识别,结果表明该方法简便有效,值得推广应用。     

基于曲率模态的钢筋混凝土梁多点损伤位置识别

采用曲率模态对钢筋混凝土梁的多点损伤位置进行了识别研究。首先用有限元程序建立结构模型,并计算出位移模态振型,然后用差分法计算出曲率模态;同时对实际结构进行检测,得到结构的振型并计算出曲率模态。通过有限元模型和实际结构的曲率模态计算得到结构损伤因子,通过分析该损伤因子,可以判断实际结构的损伤位置。数值模拟算例分析表明,曲率模态对结构的损伤较敏感,用该方法识别结构的多点损伤位置是行之有效的。     

基于模态曲率曲线拟合的板结构损伤识别研究

为了对薄板进行损伤识别研究,提出了通过模态曲率多项式曲线拟合进行板结构损伤定位的方法。根据ANSYS模态分析得到损伤弹性薄板的第一阶模态振型,进而得到X方向模态曲率和Y方向模态曲率,然后分别在X方向和Y方向进行多项式曲线拟合。基于拟合值与原始值的差值构造新的损伤指标。数值算例的结果表明:基于模态曲率多项式曲线拟合的方法能够准确识别平板损伤位置。该方法具有较高的灵敏度,对小损伤也具有较好的识别效果,同时避免了使用原始无损结构的模态参数,且仅需要第一阶模态振型便可以精确地进行损伤定位。     

桥梁损伤辨识中数据融合与遗传算法的应用

介绍了基本遗传算法和改进遗传算法,并在位移与频率振型基础上进行桥梁损伤识别,基于模式逻辑实现数据融合,从实例分析中,看出通过改进的遗传算法对桥梁结构进行损伤识别,比传统遗传算法有更好的识别性能,识别结果更加准确,有必要在实际桥梁损伤识别中加大利用和推广。     

基于神经网络的框架结构损伤诊断的探讨

振动模态分析技术和神经网络技术是解决结构损伤诊断问题的有效工具。分别对组合结构、框架结构的动力参数进行计算,并模拟组合结构的各种单损伤情况、框架结构的单损伤和双损伤情况的各种组合,提出了修正隐含层层数公式和优选振型向量的方法。说明了用低阶振型和经优选后的振型向量结合的方法进行组合结构、框架结构损伤诊断的可行性。     

基于动静结合的桁架结构损伤识别研究

相对位移模态而言应变模态在桁架结构损伤识别方面更具优势。基于动态和静态损伤识别指标,提出动静相结合的新识别指标。新指标具有动测法和静测法的优点,能够在一定程度上过滤掉非损伤单元的干扰,较单独使用动态指标和静态指标更准确、更具优势。通过对一桁架结构的单处损伤和多处损伤进行数值模拟,并分别使用动态、静态和动静结合的三种指标进行损伤识别效果的比较,表明新指标更具优越性。针对算例中不同类型的构件同时损伤时,应变差较小的构件不易识别的不足,提出了二次识别或多次识别的解决方法。     

基于曲率模态的桥梁结构钢筋锈蚀损伤识别

介绍了曲率模态分析的基本理论,探讨了曲率模态在钢筋混凝土桥梁钢筋锈蚀识别中的应用,通过对一钢筋混凝土简支梁的数值仿真分析得出曲率模态指标可以识别出钢筋锈蚀的存在及发生的位置,还可以对钢筋锈蚀的程度进行分析,从而为曲率模态法应用到实际工程的损伤识别提供了理论基础。     

基于固有模态函数振动传递率的结构损伤识别

提出了无需量测外荷载的新的结构损伤识别方法,将经验模态分解应用于结构损伤识别,通过求振动响应信号固有模态函数的振动传递率,构建结构损伤识别参数;通过对预置不同开胶损伤程度的玻璃幕墙试件进行动态测试,得到不同损伤程度下玻璃幕墙的固有模态函数振动传递率,并根据振动传递率的差别来识别和评估玻璃幕墙开胶损伤程度。研究结果表明:与传统方法相比,该方法无需量测外荷载也能精确识别结构损伤,通过损伤参数值也能判断损伤大小。     

方向性裂缝对梁式结构曲率模态的影响研究

针对利用曲率模态进行损伤识别的研究中普遍使用的数值研究模型—刚度下降法模拟损伤有限元模型提出了改进意见,即用有方向性裂缝存在的模型取代刚度下降模型,并进行了曲率模态研究对比,得出裂缝方向性在曲率模态的应用中不宜忽略的结论,有助于推进损伤识别参数和实际损伤类型联系的研究。     

基于灰色网络的结构损伤识别研究

将用于损伤识别的静态位移曲率置信因子与人工神经网络技术相结合,建立了结构损伤识别的灰色网络系统。利用该系统对悬臂梁结构损伤位置和程度进行了识别分析和判断,可以看出,利用此方法对结构的损伤识别是非常有效的,且该方法不仅具有静态位移曲率置信因子计算简单、准确度高等优点,而且还具有神经网络高度并行运算能力和良好的的容错性。     

不同模态振型在梁结构裂缝识别中的差异

采用Gaus2小波对多裂缝梁的不同模态振型进行小波变换,分析了不同模态振型在梁结构裂缝检测中的差别。同时,还采用最小二乘法算出各裂缝处的Lipschitz指数,进而分析了各模态振型函数在裂缝处的奇异性程度。结论表明:梁结构裂缝识别的效果主要由裂缝处的小波系数的模的大小决定。     

基于改进指标的结构损伤程度识别研究

传统的基于频率的损伤程度识别指标是通过忽略结构运动摄动方程的二阶项得到的,在用于结构的损伤程度识别时,误差较大。基于结构运动方程,推导改进的损伤程度识别指标。以钢桁悬臂梁结构进行数值模拟试验,结果表明,所建议的改进方法指标较原来方法指标更为有效。