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。     

基于曲率模态的桥梁损伤定位研究

探讨梁式桥的损伤定位方法。以对梁桥损伤位置敏感的曲率模态为标识量，对具有不同损伤位置的梁式桥进行了模拟损伤定位分析。结果表明，利用梁桥损伤前后的曲率模态差曲线，不仅可以准确的对单处损伤进行定位，而且可以识别具有多处损伤的结构损伤位置，只需要低阶模态信息就可获得很好的诊断效果。     

基于曲率模态方法的钢桁架桥梁损伤识别

由于曲率模态（CurvatureModeShabe）是一个能反映局部特征变化的模态参数,它可以通过各阶振型来得到,所以在桥梁结构状态监测中有着良好的应用前景。论文对曲率模态方法理论进行研究,建立钢桁架铁路桥梁的有限元模型,进行曲率模态的研究。通过研究得到：随着损伤的加剧,各阶固有频率均呈下降的趋势,但变化不明显;从振型的变化也难以看出损伤的位置;随着损伤的加剧,曲率模态变化较明显,因此通过曲率模态的变化容易识别损伤的位置及损伤程度。     

基于平均曲率模态损伤因子的桥梁损伤识别方法

损伤识别是目前桥梁健康监测领域中研究的热点问题。为进一步提升桥梁监测中的损伤识别精度,根据目前研究现状,以振动分析中的曲率模态参数为基础,利用模态二阶求导后的损伤因子DF指标进行桥梁的损伤识别研究。通过对一座连续梁桥预设不同位置、不同程度的单损伤、多损伤工况,并采用曲率模态损伤因子DF指标进行识别,结果表明该指标方法在大体上能较为准确地识别出单损伤、多损伤工况,但同时该指标曲线在二阶、四阶模态下的未损伤部位会出现突变,这在一定程度上会影响损伤位置判别。依据这一识别缺陷,提出了一种平均各阶次损伤因子曲线的识别方法,算例验证结果表明,该方法能有效降低未损伤部位的突变,具有较好的识别效果。     

简支梁模态曲率法结构损伤识别探讨

模态曲率法结构损伤识别属于无损结构动力检测的范畴,它是靠结构动力响应时振动曲率(即模态曲率)的变化或是说局部异常来识别结构的损伤,并可从模态曲率的异常位置和异常程度来定性判断结构损伤的位置和损伤程度。通过捕捉和分析结构自身在周围环境作用下的自振模态曲率参数,就可以完成对结构内部的损伤识别,克服传统超声波法检测结构损伤时由于损伤位置的不确定性而带来的测点布置的繁琐性和空间局限性,且能完善传统超声波法检测结构损伤时损伤程度难以定论的不足,因此在理论研究领域该方法具有一定的可探讨性,并有一定的实践意义。     

基于曲率模态曲线变化的桥梁损伤识别

针对传统损伤识别方法仅能对损伤位置进行确定,对于损伤程度识别效果较差的问题,根据桥梁出现损伤会使曲率模态曲线产生畸变这一特点,提出一种基于曲率模态曲线变化的损伤识别方法。以曲率模态参数指标为基础,对桥梁损伤前后其曲率模态曲线的变化进行研究。采用多项式拟合和BP神经网络拟合技术,根据桥梁受损后其曲率模态曲线畸变面积的大小来反向拟合出现损伤的位置和损伤程度。以一座简支桥为例,对其设定单损伤和多损伤工况进行研究分析,根据曲率模态曲线畸变产生的部位确定结构损伤的位置,并根据曲率模态曲线的畸变大小来拟合桥梁损伤的程度。结果表明:对于实际工程中经常出现的小损伤工况,该方法识别效果较好,可用于实际工程结构的监测。     

基于曲率模态法的简支板桥损伤识别研究

探讨了曲率模态用于简支板桥损伤识别的可行性。首先介绍了曲率模态法用于损伤识别的理论基础,随后利用三维有限元模型模拟结构损伤,并用曲率模态方法对其进行了有效识别。根据有限元仿真结果,可以得出如下结论:曲率模态对结构的局部变化非常敏感,对于简支板桥当对其中一块板的损伤状况进行识别时,不会受其他板的干扰,即使是与之毗邻的板也不会对其产生影响。     

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。     

基于模态曲率与小波变换的网壳结构损伤识别研究

结合模态曲率与小波变换的方法对网壳结构的损伤识别进行研究。以一网壳结构的缩尺模型为例进行数值分析,假设结构35号杆件的截面出现刚度折减的轻微损伤,以模型损伤前后的模态曲率作为损伤指标进行连续小波变换,从而判断结构的损伤位置。数值分析的结果表明,利用模态曲率的小波变换系数差可以粗略定位损伤,而利用曲率模态差值的小波变换系数可以较为准确地定位损伤,且分析及数据处理过程更为简便可靠,可见基于模态曲率与小波变换的损伤识别方法对于网壳结构的损伤定位是非常有效的。     

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。     

基于模态扩阶法的结构损伤识别方法应用研究

动力参数法诊断结构损伤时往往需要完整的自由度信息,而在实际工程中很难测量到结构的全部自由度信息.以一钢筋混凝土简支粱为例,通过模态扩阶法将实测的不完备信息扩充到完备的实测信息,使理论自由度与实测自由度相匹配,在此基础上用振型转角差法和模态应变能法对该简支梁结构进行损伤识别.结果表明利用振型转角差法和模态应变能法均较好地...     

利用模态曲率差法进行弹性薄板的损伤检测

弹性薄板在工程中被广泛应用,对弹性薄板进行在役无损检测具有重要意义。本文在前人的研究基础上,以四边固支薄板为研究对象,运用ANSYS分析软件,采用改变单元弹性模量的方法模拟结构损伤,应用基于模态曲率差的损伤识别方法对板结构进行损伤检测。算例表明:在薄板的一个比较小的区域损伤的情况下,有损伤单元的模态曲率差的值变化明显,因此可以采用模态曲率差法对结构进行损伤识别并能准确判定损伤的位置。     

基于结构模态参数的两种损伤识别方法的比较

对结构的损伤识别方法进行了研究,以最容易获得的结构动态参数频率为基础。研究采用柔度差作为识别指标,对结构的损伤进行判断定位。以一简支梁为例,通过有限元数值模拟了不同程度的损伤,分别提取结构损伤前后的低阶频率。然后分别采用一阶振型指标和柔度差指标进行损伤定位。结果表明,柔度差指标优于一阶振型指标能够更好地进行损伤定位。     

大跨斜拉桥环境模态频率识别的最大熵法研究

大跨斜拉桥结构的振动特性随环境与运营条件的变化表现出时变的特征。本文对润扬大桥斜拉桥结构的实测加速度响应信号采用复模态指示函数法(CMIF法)进行了模态参数识别,在此基础上采用最大熵法对实测模态频率的不确定性进行了分析。分析结果表明,环境温度的变化对斜拉桥模态频率的影响是长期性的趋势,而交通荷载和风荷载对模态频率的影响则由于荷载的非平稳性呈现瞬时的颤动变化。采用最大熵法较好地改善了润扬大桥斜拉桥的环境模态频率识别效果,有效地减少了实测模态频率因车辆和风荷载随机因素影响的变异性。     

Hilbert包络法在模态参数识别中的应用

振动模态分析与参数识别是振动工程中一个活跃的分支,是结构动态设计、减振消振、振动控制的基础。采用Hilbert包络法模拟分析,以武汉理工大学主持的WEB钢结构体系的动力测试实验为实测模型,识别阻尼;实验证明Hilbert的识别精度较高。     

桥梁损伤定位的差分曲率差值指标

深入研究了差分曲率差值指标在桥梁损伤定位中的应用;在进行清晰、完整的理论分析之后,对该指标提出了一个详细实用的应用流程,并研究了测点布置的优化问题;通过1个斜拉桥算例验证了差分曲率差值用于桥梁多处损伤定位的有效性并与模态方法进行了对比;最后,为了提高该方法在实际应用时的鲁棒性,给出了若干具体的建议措施。结果表明:该方法具有一定的优越性。     

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。     

基于时序分析法的城市桥梁模态参数识别与软件开发研究

当前,城市桥梁交通繁忙,在复杂恶劣的环境作用下桥梁结构极易出现损伤。因而,准确鉴定桥梁的结构安全状况,是建筑安全检测机构的重要课题。基于环境激励的模型时序分析法(ARMA)由于操作简便成为近年来的研究热点,该方法能够有效地从环境激励的结构响应中获取模态参数。本文将ARMA法应用到城市桥梁的模态参数识别中,并采用Matlab商用数学软件开发了基于ARMA法的工程结构模态分析软件(MAES)。文中采用简支梁桥有限元仿真模拟、城市人行天桥工程实例两案例分别计算理论模态频率值与基于ARMA法的实测模态频率值进行对比研究。研究表明,ARMA法能够准确地识别城市桥梁模态参数,本文基于Matlab软件开发的模态分析软件(MAES)具有较高的实用价值。