建筑工程结构操作诊断的现状评述及前景展望

目的：为促进结构损伤探测技术在建筑领域的应用，总结了一些典型方法，并对建筑损伤探测技术的发展作了进一步展望。方法：将振动探测损伤方法应用于建筑领域。结果：目前的应用实践表明，若经进一步改进，损伤探测将有望于在建筑领域发挥作用。结论：进一步发展完完善建筑损伤探测很有必要。     

结构早期损伤识别技术的现状和发展趋势

本文综述了近几年来结构早期损伤识别技术的方法，对各结构早期损伤识别的方法进行了评述，讨论了各方法在理论上和实际应用中存在的问题。根据国内外最新文献，指出了结构早期损伤识别技术发展的方向和趋势。     

基于结构振动损伤识别技术的研究现状及进展

对目前关于结构振动损伤识别技术的基本方法、研究现状及进展进行了回顾与总结。对基于结构振动响应和系统动态特性参数进行损伤识别方法的特点进行了简单的评述，介绍了智能诊断方法在损伤识别中的应用，并提出了结构损伤识别的发展趋势和研究方向。     

结构状态探测及损伤估计系统：基于光纤传感阵列和神经网络信号处理技术

给出了结构状态探测及损伤估计系统的原理和结构。描述了一种新颖的光纤传感阵列和适宜的神经网络信号处理技术。在石膏构件上的初步实验结果表明此系统能够对结构的状态（如受力和挠度等情况）进行监测。可发展成为机敏结构，在航空航天、船舶和土木建筑等领域有潜在的应用价值。     

结构损伤识别中灵敏度法的改进

针对原有灵敏度法对复杂结构损伤识别中存在的不足（误判损伤位置和高估损伤程度），本文对其进行了改进。改进后的方法仅利用结构损伤前后的前两阶模态参数即可确定结构损伤的位置并评估结构损伤的程度。为验证改进后方法的有效性，利用二维钢架结构有限元模型数值模拟了五种典型的损伤工况，用原有灵敏度法和改进后的方法进行了识别。结果表明，与原有灵敏度法相比改进后的方法提高了结构损伤识别的精度，并且该方法简便，有望应用于实际结构中。     

不同装药结构深孔爆破岩石累积损伤试验研究

提出了一种新的控制爆破技术——卸压隔振爆破技术.利用岩石声波探测技术对常规耦合装药爆破、光面爆破和卸压隔振爆破等3种不同装药结构的深孔台阶爆破进行现场试验.通过爆破前后声波测试探测炮孔损伤程度,研究不同的装药结构对爆破累积损伤效应的影响.试验证明卸压隔振爆破技术在特定的工程爆破环境下具有一定的优越性.     

基于动力参数的桥梁结构损伤识别

阐述了近几年基于结构动力参数的桥梁工程结构损伤识别的方法，对这些方法进行了评议，指出了在理论和实际应用中的优点及存在的问题．选用一简支桁结构作为研究对象，对其进行了模拟损伤分析，采用不同的模态参数对其损伤情况进行了分析。同时说明了动力参数检测方法的应用。     

基于多个控制力作用下结构动力特性的损伤定位

用状态反馈控制的方法有目的地对结构进行极点配置，得到所需的受控结构的特征频率和特征振型，并利用这些数据，运用信息融合技术对由不同识别方法得到的损伤定位结果进行融合。本文还讨论了反馈控制力个数和位置对损伤定位结果的影响。数值仿真结果表明，使用受控结构的动力特性数据有可能提高损伤识别指标对损伤的敏感度，反馈控制力的个数和位置对损伤识别结果有影响，使用信息融合技术将采用不同损伤识别方法得到的识别结果进行融合，能进一步提高损伤定位的准确性。     

基于多传感器信息融合的结构损伤识别研究

针对结构健康监测系统中的传感器数量多、数据信息复杂的特点，从模式识别和局部控制、全局参与的思想出发，提出了多传感器信息融合方法对结构损伤进行识别。首先应用小波包变换对结构振动测试数据进行特征提取，通过不同传感器特征向量的合成完成数据层融合；然后建立三个耦合神经网络分别实现结构损伤的确认、定位及定量，并完成决策层的信息融合；最后进行了36个损伤工况的结构模型实验研究，验证了所提出的方法是可行的和有效的。从实验验证的结果来看，对损伤率在7．5％以上的结构，损伤识别精度较高；对于损伤确认和损伤定位，识别精度较高，而对于损伤程度识别有一定偏差。     

工程结构裂纹损伤振动诊断的发展现状和展望

本文综述了基于工程结构裂纹的振动诊断方法，介绍了国内外一些工程结构损伤诊断的研究成果，依据不同的损伤识别参数对裂纹损伤方法进行了介绍，并将船舶与海洋工程结构中的裂纹振动诊断进行了展望。     

基于振动的结构损伤识别方法研究进展

对近几十年来基于振动的结构损伤识别方法进行了归纳和总结,重点阐述了无模型的损伤识别方法和损伤识别的模型修正法,对损伤识别的神经网络法、小波分析法和时域法等也作了一定程度的介绍。分析了各种方法的优点和不足之处,讨论了基于振动的损伤识别技术存在的主要问题,并对进一步的研究方向作了展望。     

Frequency Shift Curve Based Damage Detection Method for Beam Structures

Vibration based damage detection methods play an important role in the maintenance of beam structures such as bridges. However, most of them require the accurate measurement of structural mode shapes, which may not be easily satisfied in practice. Since the measurement of frequencies is more accurate than that of mode shapes, this paper proposes a frequency shift curve (FSC) method, based on the equivalence between the FSC due to auxiliary mass and the mode shape square, which has been demonstrated to be effective in structural damage detection. Two damage indices based on the FSC are developed, which are called the local outlier detection index and the global outlier detection index, respectively. The efficiency and reliability of the proposed method are demonstrated by numerical simulations and experimental results. Compared with traditional methods, this method can provide reliable results without the requirement of fixing many sensors on the structure.     

自由度匹配技术在网壳结构损伤识别应用中的比较研究

测试自由度与有限元模型自由度不匹配是损伤识别技术应用于实际工程的最大障碍，动力模型缩聚和特征向量扩充技术是解决这一问题的主要手段。提出了基于剩余模态力和最小秩摄动理论的两阶段损伤识别算法，对几种模型缩聚技术和特征向量扩充技术在网壳结构损伤识别应用中的可行性、优缺点及适用范围进行了比较研究。通过单层短程线网壳结构模型的数值模拟，同时考虑测试噪声影响，实现了测试信息不完备情况下的网壳结构损伤识别。结果表明，本文所提出的损伤识别算法可以识别出网壳结构的单位置刚度损伤，而且利用Guyan静态缩聚法和Guyan扩充法进行自由度匹配后的损伤识别结果非常准确，它们是网壳结构损伤识别应用中模型自由度匹配的最佳选择。     

Fatigue issues in aircraft maintenance and repairs

Many design considerations are involved in ensuring structural integrity of Boeing jet transports, which have common design features validated by extensive analyses, tests, and service performance. Designing for continued structural integrity in the presence of damage such as fatigue or corrosion is an evolutionary process. Performance demands, increasing structural complexity, and aging fleet reassessments have required development of standards suitable for application by large teams of engineers. This presentation is focused on such methods with special emphasis on practical fatigue reliability considerations. Durability evaluations are based on quantitative structural fatigue ratings which incorporate reliability considerations for test data reduction and fleet performance predictions. Fatigue damage detection assessments are based on detection reliability estimates coupled to damage growth and residual strength evaluations. Data are presented to airline operators on detection check forms which permit efficient maintenance planning to achieve required fatigue damage detection reliability levels.     

一种基于频率响应曲率的损伤检测多步判定方法

在频率响应曲率指标基础上,提出了一种多步的检测方法,使用少量的传感器进行多步判定,来提高损伤定位的准确性和可靠性。通过简支梁的有限元数值算例,详细比较了改进的模态曲率方法、改进的柔度曲率方法和该文提出的方法对梁状多损伤结构的识别效果和抗噪能力。最后采用试验建模的技术,对局部减薄的多损伤管道和局部裂纹的单损伤管道进行损伤识别试验,结果验证了该方法的优越性,对解决实际工程结构的损伤检测问题具有一定的意义。     

基于不完备频响函数的结构多损伤定性和定量识别

传统的频响函数损伤探测方法对单损伤识别效果明显,却难于精确识别多损伤情况。为了解决结构的多损伤位置识别和损伤程度的判定问题,将不完备的频率响应函数应用于结构的损伤检测研究,并提出了一种两阶段的损伤识别方法。首先,利用不完备的频率响应函数确定相应的损伤指标,并通过不同节点和自由度处损伤指标的改变来分别初步判断损伤的位置;然后,推导分析了损伤程度计算公式,利用该公式可以精确的计算出相应损伤单元的损伤程度。仿真结果表明,通过自由度损伤指标的改变可以较为精确的识别出损伤的位置,优于节点损伤指标判别法,而通过损伤定量公式不仅可以得到损伤程度的量化值,而且可以更精确的判断损伤的位置。     

基于参数识别的结构损伤概率诊断方法

为解决观测噪声等不确定性因素影响下确定性损伤识别方法的损伤误判问题,提出了结构损伤识别的概率可靠度法。通过正则化修正改善参数识别问题的不适定性,利用数据摄动和蒙特卡罗法研究观测噪声对参数识别结果的影响并获得各待识别参数的统计特征,在此基础上基于概率统计理论推导了损伤概率的计算公式。根据损伤识别试验验证了方法的有效性和准确性,分析并比较了概率可靠度法和确定性方法的损伤识别结果。试验研究表明,损伤识别的概率可靠度法能够显著改善传统确定性损伤识别方法的损伤误判问题。     

不同信息融合方法在结构损伤识别上的应用和分析

在工程结构的损伤探测领域,不同的信息融合方法和方式对结构的损伤敏感程度以及计算的复杂程度往往不同,而且适用条件也不同。为了解决以上问题,描述了基于结构损伤识别的功能信息融合模型,并在此基础之上采用了多种融合方法进行了数值仿真和分析。数值仿真结果表明,采用了信息融合技术的结构多损伤位置识别,可以产生比单一信息源更精确、更完全的估计和判决,而且不同的信息融合算法的应用往往取决于研究对象和实际条件的要求。