高压线塔结构的损伤识别

利用模态振型及振型改变率对高压线塔结构从数值模拟与模型试验两方面进行了损伤识别研究,数值模拟的结果表明,利用该指标可以对高压线塔结构的损伤位置进行比较准确的判定,试验结果与数值结果基本吻合。     

基于模态柔度改变率对系杆拱桥的损伤识别

研究了适用于系杆拱桥拱肋结构的损伤识别方法,由于模态柔度对结构损伤的高灵敏性,采用模态柔度改变率作为指标,考虑各种损伤情况,运用该指标进行仿真分析,通过计算的数值表明,模态柔度改变率法可以准确有效地判断损伤位置,定性地判断同一位置处的损伤程度.     

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。     

基于振动传递率的钢质导管架海洋平台结构损伤识别方法研究

基于振动的结构损伤识别方法在应用过程中会遇到激励信息难以获得、实测模态参数不完备以及对有限元模型的依赖等问题。为此,利用白噪声激励下的结构两点加速度响应构造振动传递率函数,通过主成份分析降低其维数,将结构损伤前、后振动传递率函数幅值的主成份变化量作为结构损伤特征向量,输入BP神经网络进行结构损伤识别,并考虑了不同程度噪声对损伤识别结果的影响。钢质海洋平台结构数值模拟和模型试验结果表明,该方法能识别出结构损伤位置并且具有一定的抗噪声能力。     

基于振动传递率的损伤识别仿真研究

为研究基于振动传递率的损伤识别方法的可行性,以一钢悬臂梁为例,进行了多种仿真试验,分别研究了振动传递率的可重复性、损伤敏感性和损伤位置敏感性。仿真试验结果显示:振动传递率不依赖于结构激励荷载;对损伤具有较强的敏感性;能识别结构损伤位置。相对于多位置损伤识别相比,其对于单位置损伤识别具有更好的效果。     

改进的模态曲率改变率损伤识别方法研究

研究了适用于简支梁和连续梁结构的改进的模态曲率改变率的损伤识别方法,比较了改进的模态曲率改变率法与模态曲率改变率法。对简支梁和连续梁不同损伤位置损伤程度的数值计算表明,改进的模态曲率改变率法可以准确地判断损伤位置,定性地判断同一位置处的损伤程度。     

改进的模态曲率改变率对三跨门式刚架损伤识别的研究

应用ANSYS建立工字型截面三跨门式刚架无损伤和有损伤模型,求解无损伤和有损伤情况下的三跨门式刚架节点位移,通过节点位移求出损伤前后的模态曲率。将改进的模态曲率改变率的损伤识别方法应用于三跨门式刚架的损伤位置和损伤程度识别研究。改进的模态曲率改变率法能够确定三跨门式刚架竖柱损伤位置,但不能判定损伤位置的损伤程度;对梁段的损伤位置只能确定一处损伤位置,多处损伤无法确定,损伤程度也无法确定。     

基于能量法的简支钢梁损伤识别试验及有限元分析

针对目前梁式结构损伤识别中识别精度和实际应用方面存在的不足,以能量耗散理论为基础,对简支工字形钢梁的损伤识别进行了数值分析及试验研究。通过结构损伤时每一单元的模态应变能耗散率与损伤前、后模态应变能变化之间的关系,推导出单元损伤变量的表达形式。研究结果表明:单元损伤变量只需要利用结构损伤前、后的模态振型即可算得,在实际应用中可通过模态扩阶技术解决实测自由度与理论自由度不匹配问题;该方法可准确识别出简支钢梁损伤单元的位置,并在一定程度上表征损伤程度。     

基于柔度矩阵和模糊模式方法的结构损伤识别研究

根据工程结构损伤识别的特点,提出一种分步识别结构损伤的方法,首先利用测试模态参数,确定结构柔度矩阵,并通过损伤前后柔度矩阵变化特点确定结构损伤位置,然后在确定损伤位置的基础上,通过模糊模式识别方法对结构损伤程度进行识别,最后通过对一个桁架结构的算例表明,该识别方法稳定性好,抗噪声能力强,能较准确地识别结构的损伤程度,在工程应用中具有一定的实用价值。     

钢筋混凝土结构锈裂损伤定位与识别

应用振动测试的模态分析方法 ,对钢筋混凝土结构锈裂损伤定位与识别进行了探讨。通过现场试验实测结构的模态频率 ,根据未锈裂结构的模态频率识别出结构的实际支承条件 ,建立现场试验结构的有限元模型。验证结构锈裂损伤定位方法的有效性。计算结构锈裂损伤程度识别图 ,用于结构锈裂损伤程度识别。     

单元模态应变能变化率对框架结构的损伤诊断

对具有一定程度损伤的框架结构来说,模态位移动力检测指标难以有效地反映结构的损伤状况。为了提高诊断效率和诊断结果的可靠性,采用结构损伤的单元模态应变能变化率方法构造框架结构损伤定位的识别指标。通过对一个典型框架结构的数值模拟研究表明:该方法仅需低阶模态参数,无论是单一位置损伤、对称部位损伤、轻微损伤,还是多种损伤共存,均具有损伤定位的能力;且在一定噪声水平下具有较强的抗噪能力。给出根据损伤单元模态应变能变化率值的大小,确定损伤程度的实用方法。     

Effect of replaceable coupling beams on damage of frame-core structures

为定量评估罕遇地震作用下结构的损伤程度,结合国内外抗震设计规范与相关研究成果,给出了较为实用的结构与构件地震损伤判别标准。综合分析认为结构最大瞬时层间变形角、残余变形以及各类构件的最大转角可以较为全面反映整体结构与构件的损伤情况,便于在结构抗震设计时应用。针对以剪切变形为主的构件特点,提出一种可更换连梁,并给出了相应的设计方法。算例分析结果表明：可更换连梁对结构侧向刚度影响较小,通过改善结构的耗能能力,减小结构在罕遇地震作用下的层间位移角与相应的破坏程度;采用可更换连梁后,核心筒剪力墙的受损程度明显降低,顶部残余变形显著减小;尽管可更换连梁的耗能段变形集中,但与其相连的混凝土梁段基本保持弹性状态;对于钢框架-混凝土核心筒混合结构,边框柱与边框梁在罕遇地震作用下的损伤程度均较低,可更换连梁对其影响较小。     

An efficient method for structural damage detection using a differential evolution algorithm-based optimisation approach

An efficient method employing the differential evolution algorithm (DEA) as an optimisation solver is presented here to identify the multiple damage cases of structural systems. Natural frequency changes of a structure are considered as a criterion for damage occurrence. The structural damage detection problem is first transformed into a standard optimisation problem dealing with continuous variables, and then the DEA is utilised to solve the optimisation problem for finding the site and extent of structural damage. In order to assess the performance of the proposed method for structural damage identification, some illustrative examples are numerically tested, considering also measurement noise. All the numerical results demonstrate the effectiveness of the proposed method for accurately determining the site and extent of multiple-structural damage. Also, the performance of the DEA for damage detection compared to the standard particle swarm optimisation is confirmed by a test example.     

免疫遗传算法在结构损伤识别中的应用与改进

为了解决结构的多损伤识别问题,提出了基于免疫遗传算法和贝叶斯融合理论的二阶段识别方法。首先将结构的应变能和频率数据作为两种具有互补性质的信息源,通过采用贝叶斯融合理论来初步确定结构的损伤位置,然后通过免疫遗传算法来精确确定结构的损伤位置和程度。考虑到基本免疫遗传算法的搜索效率仍不太高,故提出了疫苗培养、以及双终止条件等改进策略。数值计算结果表明,论文提出的二阶段方法可以有效的识别出结构的损伤位置和程度,而所建议的改进免疫遗传算法明显优于基本免疫遗传算法和简单遗传算法。     

加权特征向量LS-SVM在线结构损伤识别

在增量式最小二乘支持向量机(SILS-SVM)方法的基础上,提出了加权特征向量最小二乘支持向量机(WEVLS-SVM)在线结构损伤识别方法。该方法根据训练数据贡献量的大小对数据进行加权,从而更适合于对结构的时变参数进行在线识别,同时较增量式算法有更小的累积误差。以一剪切型结构为例进行了数值模拟,分析结果表明,该方法与非加权的SILS-SVM方法相比,能更好地适应系统参数的变化,从而能很好地识别结构的损伤及其程度。     

基于Hilbert-Huang变换的结构损伤识别及振动台试验验证

结构在强烈地震作用下,构件、节点会产生损伤,刚度、强度等力学性能会降低,结构的动力特性也会改变.分析与处理结构振动信号是结构健康监测和损伤识别的重要手段之一.利用Hilbert-Huang变换,提出利用具有时变规律的瞬时频率和瞬时能量识别结构的损伤演化过程,利用可以反映结构振动能量分布规律的Hilbert边际谱的相对幅...     

梁结构的损伤识别方法研究

针对桥梁结构多为简支梁和连续梁的形式,文章使用了柔度差法对粱结构的损伤识别进行了研究.文章首先分别推导了一阶振型变化率和柔度差的识别理论;然后使用ansys有限元分析软件对简支粱和连续粱进行了损伤数值模拟,并使用此两种识别指标进行损伤识别;最后比较了两种指标的识别效果.文章还对梁结构的多处损伤进行了研究.结果表明:对于...     

Spectral element modeling based structure piezoelectric impedance computation and damage identification

This paper presents a numerical simulation study on electromechanical impedance technique for structural damage identification. The basic principle of impedance based damage detection is structural impedance will vary with the occurrence and development of structural damage, which can be measured from electromechanical admittance curves acquired from PZT patches. Therefore, structure damage can be identified from the electromechanical admittance measurements. In this study, a model based method that can identify both location and severity of structural damage through the minimization of the deviations between structural impedance curves and numerically computed response is developed. The numerical model is set up using the spectral element method, which is promised to be of high numerical efficiency and computational accuracy in the high frequency range. An optimization procedure is then formulated to estimate the property change of structural elements from the electric admittance measurement of PZT patches. A case study on a pin-pin bar is conducted to investigate the feasibility of the proposed method. The results show that the presented method can accurately identify bar damage location and severity even when the measurements are polluted by 5% noise.     

某机场候机楼静力弹塑性分析

对某高安全等级、大柱距机场候机楼的结构形式给予介绍。为保证结构在罕遇地震下不倒,结构设计时在常规分析的基础上采用了静力弹塑性分析方法进行罕遇地震作用下的抗震分析。     

基于柔度差和变形曲率的损伤定位识别方法研究

文章介绍了柔度差和变形曲率用于结构损伤识别的理论.通过对一个简支梁的仿真计算表明,两种方法均能对单个损伤单元进行定位,并随着损伤程度的增大识别愈加明显,但对于多位置损伤识别,变形曲率法比柔度差值法更精确,且不需要健康结构的信息作为基线,适合工程损伤的快速动力学检测.