基于静力参数的梁结构损伤识别试验研究

本文以混凝土梁结构为试验对象,采用静力单调加载试验,研究了基于应变的裂缝检测方法,为了消除分级加载级距对应变增量的影响,提出了一种新的检测指标:应变变化速率。该指标可以更科学地反映应变变化随荷载变化的增量大小,它和结构裂缝的对应关系也更加直接明确。试验结果表明:应变变化速率指标对裂缝有着很高敏感性,每次在新裂缝出现之前,相应位置处应变片的应变变化速率在上一级荷载就已经发生突变,且发生突变的应变片正好覆盖了出现裂缝的梁段,本文所提的应变变化速率指标,可以用于梁结构的早期损伤预警及定位中。     

基于小波包能量法的梁结构损伤识别研究

运用小波包能量法对完好的和具有损伤的简支梁进行数值模拟，施加相同的激励，测得结构的响应信号，对信号进行小波包分解，求得各个频段的能量，通过各频段能量的变化进行损伤位置的识别，指出这种方法可以对实际梁结构进行有效的损伤诊断。     

基于静力检测方法的张弦梁结构索力识别

本文基于静态测试手段及张弦梁结构的静力平衡关系,提出了一种张弦梁结构索力识别方法。因索力只与各索段的相对空间位置有关,因而避免了常用索力测定方法识别精度受拉索边界形式及材料参数取值影响较大的缺点,也为其它结构形式的索力识别提供了新思路。     

基于静力虚拟变形法的结构损伤识别研究

为了提高大型结构损伤识别的计算效率,引入静力虚拟变形法（VDM）,并结合序列二次规划（SQP）算法实现损伤定位和损伤定量。首先,基于VDM的基本原理,推导了损伤因子与虚拟变形的关系;其次,建立损伤应变与实际损伤应变的目标函数,并利用SQP算法优化目标函数,实现了结构损伤识别的快速计算;最后,以某实际大桥有限元模型为例,对其吊杆的损伤识别进行了数值模拟研究。设计了基于恒荷载的实时监测和基于车辆静荷载的定期检测2种工况对该方法进行验证。结果表明:该方法能够快速准确地识别出损伤发生的位置和程度。     

基于静力响应的桥梁结构损伤识别

提出了一种基于静力响应量测的桥梁结构损伤识别方法。在该方法中,通过获得结构损伤前后的结构的静力响应数据,利用结构静力凝聚方法对模型进行缩阶处理,使缩阶后的理论模型的自由度与实测自由度一致。当建立了包含着损伤指数的控制方程以后,利用该方法即可得到结构损伤指数。通过数值算例证实了基于静力响应的桥梁结构损伤识别方法能对结构体系损伤进行有效识别,数值模拟结果显示文中方法具有数值结果稳定和识别精度高的优点。     

静定张弦梁结构索力识别的静力平衡法

根据预应力静定结构受力的力学特征,结合现代测试技术及张弦梁结构的静力平衡关系,提出了一种适用于张弦梁结构的索力识别方法.因索力只与各索段的相对空间位置有关,因而避免了常用索力测定方法识别精度受拉索边界形式及材料参数取值影响较大的缺点,也为其它结构形式的索力识别提供了新思路,数值算例证明了本方法的精确性.最后对本方法应用中的有关问题进行了讨论.     

基于斜率模态的统一化损伤识别指标研究

提出了一种基于规则结构第一阶频率斜率模态的梁式结构损伤定位与程度识别方法.分析比较了第一阶位移模态及其斜率模态对于结构系统参数的敏感性.结合有限元模型,形成一系列以斜率模态为基础得到的统一化损伤识别指标(UDI),以该指标表现出的损伤状态在不同损伤工况下对于任意楼层损伤程度都具有稳定性,这样就避免了大型损伤特征矩阵的计算.使用UDI指标对一剪切型梁在单损伤与几种多损伤工况下进行了损伤识别与定位,并且分析实际结构与数值模型系统参数存在误差的情况下的识别效果.还考虑了减少测点布置后的损伤识别效果,且对识别误差的原因进行了分析.研究结果表明:基于第一频率斜率模态的UDI指标在具有近似数值模型的条件下,能够确定损伤位置并且可以较精确地估计损伤程度,而且识别速度快.     

基于模态应变能的梁结构损伤识别

单元模态应变能法诊断结构损伤时理论上需要完整振型,而实测振型往往是不完备的。本文以梁结构为例,基于理论自由度和实测自由度相匹配的原则,对不完备振型信息进行扩充处理,然后再应用模态应变能的方法进行损伤识别。结果表明,当仅测得不完备的振型信息时,单元模态应变能法能很好应用于结构损伤识别,为实际工程的损伤检测提供了依据。     

二维结构纵向梁单元损伤识别

通过将柔度对角曲率指标扩展成二维结构梁单元的柔度对角值的二阶偏导数,从而将柔度对角曲率指标推广到了二维结构梁单元的损伤识别。通过一个简支梁桥的数值算例,验证了将柔度对角曲率指标用于二维结构梁单元损伤识别的可行性,计算出来的指标值能够准确识别出结构损伤位置,并且能够初步估计出损伤程度。     

桁架结构损伤识别的数据融合方法研究

以数据融合技术进行桁架结构的单损伤和多损伤识别。通过研究基于频率的结构损伤理论,分析归一化的频率和损伤位置的关系;利用小波概率神经网络的算法对决策融合进行修正,建立基于小波概率神经网络的数据融合结构损伤识别模型。运用结构计算软件计算了一典型桁架结构的频率,并融合为小波概率神经网络算法的输入特征向量,并对桁架算例模型结构进行损伤识别。通过桁架不同位置的损伤情况,验证该方法的有效性,并提出工程应用中应注意的问题。研究结果表明,基于小波概率神经网络算法的数据融合技术是一种比较可靠的损伤识别方法,具有良好的工程应用前景。     

基于小波变换的弹性地基梁的损伤识别

把曲率模态识别结构损伤的方法和小波变换识别损伤的方法相结合,提出了一种基于小波分析的识别结构损伤的方法。利用bior1.1小波函数对结构的曲率模态进行小波变换,识别出结构的损伤。最后通过数值模拟一损伤的弹性地基梁,验证了该方法的有效性,该方法对工程结构损伤识别具有参考价值。     

基于模态参数的结构损伤识别指标综述

从指标定义和指标应用的角度,对目前已有的指标进行了综合分析与评价,指出了利用模态参数构造指标来进行损伤识别的优势以及需要进一步解决的问题,以期促进结构损伤检测技术的完善和提高。     

基于BP神经网络的结构损伤识别分析

对损伤识别的参数选取作了分析,以一个经典的简支矩形钢梁为例,对基于BP神经网络的结构损伤识别进行了探讨,从算例结果可以看出：BP神经网络控制理论在结构损伤识别分析中应用是可行的。     

梁结构基于曲率模态的损伤定量识别

基于曲率模态的损伤检测方法易于辨识损伤位置和定性反映损伤程度,但确定损伤程度的简单计算式很少。为解决此问题,文中通过引入均匀试验构造了单处损伤结构样本,回归分析其曲率模态变化值和损伤位置与程度之间的响应关系,得到了损伤程度识别的计算式。通过算例表明该方法对于损伤程度的识别具有较高精度。     

基于残余力向量法的桁架结构损伤识别

提出一种基于残余力向量理论的桁架结构损伤识别方法。先由灵敏度分析求出桁架结构刚度联系矩阵,再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵,结合残余力向量方程得出由刚度联系矩阵表示的新的残余力向量方程。由新方程可以得到各杆单元刚度的改变量,即可识别出桁架结构的受损杆单元位置及其损伤程度。最后以某桁架结构模型进行数值仿真分析。分析结果表明,该方法具有计算简单,计算量小等优点,仅需要损伤后第一阶模态参数,就可以识别出结构的损伤情况,并且测量精度较高,对于实际工程具有一定指导意义。     

基于结构振动的损伤识别技术研究进展

对目前基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和总结,讨论了各种方法在理论和实际应用中的优点和存在的问题,分析了当前基于振动损伤识别技术存在的主要困难和发展方向,为保证桥梁工程的安全运营提供了理论基础。     

基于振动的结构损伤识别研究综述

提供了结构基于振动的损伤识别现状综述,并结合国内现状总结出一般建筑的通用框架.首先介绍了损伤识别的基本原理并总结出基于振动的损伤识别对应于损伤响应、损伤定位、损伤量化以及损伤预测的一般流程.接下来按照损伤识别流程分别介绍了各个步骤的最新进展及应用方法.最后讨论了基于振动的损伤识别的研究方向.     

静力凝聚在时域法损伤识别中的应用

传统的时域法损伤识别方法大多要求节点响应信息完备,且计算量大,容易形成病态方程组;而利用静力凝聚原理,结合有限元方法,可以不考虑节点转角信息,通过简单的刚度矩阵修正,把问题的求解规模极大降低,同样达到损伤识别的目的。     

基于动力参数的桥梁结构损伤识别研究进展

简要介绍了基于结构动力参数的损伤识别方法的发展情况和研究现状,并在前人的基础上对其进行了分析和评述,同时根据桥梁损伤识别方法中现存的问题,展望了桥梁损伤识别未来的发展方向和趋势,以期进一步提高结构损伤识别效果并将其成功应用于工程实例。     

基于位移灵敏度的结构损伤静力识别方法

结构损伤识别是当前的研究热点,但有关静力识别方法的研究较少.对静力平衡方程求导得到位移对单元损伤的一阶灵敏度,进而得到结构损伤前后位移改变量与单元损伤系数的线性关系式.据此提出一种结构损伤静力识别的三阶段方法,即先对静力测试的加载模式进行优化,再根据非负二乘解定位损伤单元,最后基于迭代收敛解提取已定位单元的损伤系数.加载模式的优化基于遗传算法,并以线性方程组病态程度最低为优化目标.某平面桁架的数值算例表明,所提方法能够很好地对加载模式进行优化,在高噪音情况下也能有效识别结构损伤.