基于动力特性的工程结构损伤识别技术(一)

基于动力特性的损伤识别技术是结构损伤识别的有效方法.介绍了基于动力特性的损伤识别技术研究现状,对基于结构振动响应和系统动态特性参数进行损伤识别的方法和原理进行了评述,提出了结构动力特性的损伤识别技术有待于研究的问题.     

刚架拱桥动力检测和有限元分析

桥梁结构的动力特性(振型、频率和阻尼)是桥梁承载能力评定的重要参数,同时也是识别桥梁结构工作性能和桥梁抗震分析的重要参数。通过对刚架拱桥的动力检测试验和空间实体有限元分析的比较研究,从而判断了该桥梁整体结构的安全承载能力和使用条件。     

基于动力特性试验桥梁结构技术状况评定研究

动载试验是研究桥梁结构动力特性的重要方法之一,结构动力特性是桥梁承载力评定和识别桥梁结构工作性能的重要参数。文章开展了桥梁结构动力特性参数(频率、振型和阻尼比)的研究,通过对结构动力特性的测试,分析结构动力反应,了解车辆荷载对桥梁的动力作用,进而对桥梁的状态进行较全面的评估,并为今后桥梁结构安全营运提供可靠的技术资料。     

完整锚杆系统动力参数反演的遗传算法

在锚杆-围岩结构系统低应变动力响应分析中,锚固介质及围岩对锚杆的影响可用锚固系统参数模型中的动刚度与阻尼来衡量,它们是表征锚固质量的重要指标。而对锚固质量的定量评价则以完整锚杆动力参数作为依据。作者在完整锚杆动力响应数值计算的基础上,提出一种动力参数反演的遗传算法。利用遗传算法具有自组织、自适应、自学习且收敛速度较快等优良特性,进行了工程实例的计算,得到动力参数的最优解。结果表明这种多参数反演的方法是比较准确可靠的。     

基于动力特性测试的桥梁检测研究

指出桥梁结构的动力特性（振型、频率和阻尼比）是桥梁承载能力评定的重要参数,同时也是识别桥梁结构工作性能的重要参数,基于桥梁的动力特性测试,结合具体工程探讨了动力测试在施工中存在的问题,以促进我国交通运输行业健康运行和发展。     

锚杆–围岩结构系统低应变动力响应理论与应用研究

建立锚杆–围岩结构系统低应变纵向动力响应的数学力学模型,为研究锚杆结构系统的无损探伤原理及方法提供理论依据。通过理论研究、实验室模型试验和数值模拟试验等技术,研究不同损伤锚杆应力波的传播规律、特性。锚杆系统动力参数的变化可准确反映锚杆的损伤程度,而动力参数的识别是衡量锚杆锚固质量的一条途径,同时提出一种对锚杆–围岩结构系统进行参数反演的遗传算法。利用现代信号分析理论,通过神经网络等现代人工智能手段,探讨锚杆系统损伤位置的确定方法和锚杆–围岩结构系统的识别方法,提出一种锚杆锚固质量定量分析的方法,建立锚杆系统无损探伤的智能诊断系统,并进行现场测试应用。     

既有钢管混凝土拱桥桥动力测试和有限元分析

桥梁结构的动力特性(振型、频率和阻尼)是桥梁承载能力评定的重要参数,同时也是识别桥梁结构工作性能和桥梁抗震分析的重要参数。     

某居民楼结构的模态识别与仿真研究

运用振动测试仪器对某高层居民楼的动力特性进行了现场实测,通过模态识别技术对该结构的自振频率和阻尼比进行了参数识别,并在此基础上,采用有限元软件建立三维有限元模型,同时对其动力特性进行了数值仿真。     

锚杆-围岩结构系统低应变动力响应理论与应用研究

建立锚杆一围岩结构系统低应变纵向动力响应的数学力学模型，为研究锚杆结构系统的无损探伤原理及方法提供理论依据。通过理论研究、实验室模型试验和数值模拟试验等技术，研究不同损伤锚杆应力波的传播规律、特性。锚杆系统动力参数的变化可准确反映锚杆的损伤程度，而动力参数的识别是衡量锚杆锚固质量的一条途径，同时提出一种对锚杆-围岩结构系统进行参数反演的遗传算法。利用现代信号分析理论，通过神经网络等现代人工智能手段，探讨锚杆系统损伤位置的确定方法和锚杆-围岩结构系统的识别方法，提出一种锚杆锚固质量定量分析的方法，建立锚杆系统无损探伤的智能诊断系统，并进行现场测试应用。     

基于响应功率谱传递比的应变模态参数识别方法研究

结构工程在建成服役后,其动力灾变和安全服役问题突出。在研究结构动力灾变机理和动力安全性评估时,一个关键问题就是正确地识别结构工作时的动力特性或模态参数。近年来,应变模态参数由于其对结构损伤较位移模态参数具有的更高的灵敏度等优点而受到较为广泛地关注,应变模态参数识别也成为了结构健康监测领域的研究热点。文章对基于功率谱传递比的应变模态参数识别方法进行了研究。论文构建了应变功率谱传递比的概念,证明了应变功率谱传递比函数在系统极点处具有与两测点应变振型之比等价的特性,并将其用于结构应变模态分析。最后,通过数值算例和实验梁振动测试分析验证了方法的准确性和有效性。     

谈大跨度结构的损伤识别

综述了常用的几种动力特性损伤识别的方法,并对大跨度结构的损伤识别的研究新进展作了简要的阐述,在此基础之上,对行业界大型工程结构模态参数识别研究进行了展望,并提出指导性建议。     

基于强度条件的黄土结构性动力试验研究

土体结构是其强度、变形的内在的决定因素,黄土的结构性由黄土颗粒之间的联结结构强度和摩擦结构强度所决定,由此,提出基于强度条件的黄土动力结构性参数即联结结构动力强度势参数mγd1、摩擦结构动力强度势参数mγd2以及结构动力强度势参数mγd,并通过黄土的动扭剪试验研究黄土结构性及基于强度条件的黄土动力结构性参数的变化规律,揭示含水率、固结压力、动剪应变对黄土结构性的影响,并对所提出的基于强度条件的黄土动力结构性参数的合理性进行讨论。     

基于结构动力参数的RBF损伤辨识方法

本文研究了基于不同结构动力参数的径向基网络损伤辨识方法,并结合简支梁损伤辨识进行了应用.研究发现:(1)径向基网络的输入参数选择对结果有较大影响;(2)使用模态曲率变化作为输入参数的网络辨识效果优于采用频率变化率的辨识效果;(3)综合使用频率变化率和模态曲率变化的网络辨识效果优于单独使用频率变化率或模态曲率的效果.结果...     

某既有钢结构人行桥的动力特性分析

介绍了对一座钢结构人行桥进行的全桥动力测试,并对结构的动力特性进行了分析。利用有限元计算软件进行了结构模态分析,通过参数分析找到了各参数与结构振动频率之间的关系。基于这一关系以及实际动力测试结果,通过对有限元模型参数进行一系列修正,建立起可用于该结构加固改造前后状态评估的基准有限元模型。该方法以及参数分析后得到的相关结论可为类似结构的设计与加固改造提供借鉴。     

Seismic response and fragility analysis of fiber-reinforced concrete frame-shear wall structure

为研究在关键部位采用聚乙烯醇纤维增强混凝土材料的结构的地震反应,利用Perform-3D软件对一栋10层的框架 剪力墙结构进行单向罕遇地震（50年超越概率2%）作用下的非线性动力时程反应分析。结果表明,随着结构地震损伤程度的增加,纤维增强混凝土的优良性能发挥更加充分,对结构的抗震性能改善作用也更加明显;结构基本周期对应的加速度反应谱强度S_a(T₁)能较好地反映结构的损伤程度,适合作为地震动强度衡量指标。依据FEMA P695建议的增量动力分析方法,对22对地震动记录进行标准化处理和调幅,并通过结构地震易损性函数,给出结构在不同强度地震作用下达到“防止倒塌”极限状态的失效概率。对于框架-剪力墙结构,建议可采用墙肢塑性铰转角作为其“防止倒塌”极限状态地震易损性分析的结构反应参数。     

钢筋混凝土简支T梁桥空间建模及动力分析

根据钢筋混凝土简支T梁桥的结构特点,基于大型通用结构分析软件ANSYS平台,建立了全桥结构的空间有限元模型,进行了全桥结构动力分析,得到了该桥基本的动力特性参数。     

环境激励下房屋建筑的阻尼比识别

阻尼比的准确取值一直是结构动力分析的难点,由于阻尼机理非常复杂,对阻尼比的取值一般通过实测得到。传统的模态参数识别方法需要同时利用激励和响应信号,但对实际建筑结构,激励施加存在困难。探讨了基于环境激励下的模态识别方法,利用环境激励(如施工机械振动、风、车辆、行人、地脉动等)下的结构振动响应数据,采用随机子空间(Stochastic Subspace Identification)法,有效地识别实际建筑结构的模态参数的方法。工程实例的模态参数识别结果表明,该方法不仅能准确识别出结构的模态频率,还能相对准确地得到结构的模态阻尼比。     

三跨预应力连续梁桥动载试验分析

对现有桥梁在动荷载下的受力参数与理论计算的参数相比,得出了该桥梁的实际使用状态,通过模拟实际桥梁,分析了各种不利荷载作用下桥梁的受力响应,该动荷载试验分析结果为箱形连续梁桥的动荷载控制设计提供了数据支持。     

基于应变能密度的网壳结构抗震性能参数分析

基于结构应变能密度对单层网壳进行地震响应特性分析,提出了反映结构稳定工作状态特性的新型参数 ,即指数应变能密度和值参数。首先,绘制单层网壳在地震作用下的各种响应分布云图及响应曲线图,展示了既 有的参数形式不能完全地表征结构的整体工作性能,特别是结构进入弹塑性工作阶段,这些参数难以体现结构与 外荷载之间稳定和确切的工作特性。其次,尝试将所有单元的指数应变能密度相加,得到能够表征结构整体受力 状态的指数应能密度和值参数。通过考察该参数在结构弹性和弹塑性工作阶段随地震动强度变化的规律,鉴证了 指数应变能密度和值参数能够反映：结构工作状态的稳定性特征、结构从工作状态到失效状态的突变特征、以及 失效状态的不稳定性特征。最后,根据观察所揭示的单层网壳工作特征,并结合最大节点位移参数,建议单层网 壳动力破坏等级划分及分界指标,为深入进行单层网壳抗震分析和设计规范的改进提供参考。