基于损伤柔度曲率矩阵的结构损伤识别新方法

基于模态柔度矩阵检测结构损伤的指标较多,如模态柔度差、模态柔度改变率和模态柔度曲率差等,这些指标都具有一定的有效性,然而,这些指标均需要损伤前、后的柔度矩阵,对实际工程应用有一定的限制性。通过提出一种仅基于损伤柔度曲率不需要结构损伤前的信息的新指标,分别对一个简支梁和一个两跨连续梁进行数值计算。通过数值分析结果表明:不论对单处损伤、多处损伤和轻微损伤,该指标均能清楚地判定结构的损伤位置;该指标值随着损伤程度的增加而增加,能定性地反映结构的损伤程度;新指标的抗噪性能也较好。     

模态分析在悬臂梁损伤识别中的应用

介绍了柔度差值、曲率模态以及柔度差值曲率在悬臂梁损伤识别中的应用原理和方法;通过试验结果揭示了三种方法对悬臂梁发生不同程度、不同位置及多处同时损伤时进行损伤识别的应用规律及内在原因.结论可对利用模态分析进行工程结构损伤识别提供一定借鉴和参考.     

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.     

基于神经网络和柔度曲率的简支梁损伤识别

将神经网络和柔度对角曲率结合起来,得到一套简支梁智能损伤识别方法,对一经典简支梁模型进行了损伤识别,并且在损伤单元数量未知情况下,准确识别出了其损伤位置和损伤程度。     

结构损伤的动力学识别方法研究

针对桥梁结构的安全监测和评估问题,研究了 3种结构损伤动力学检测方法,分析了柔度差方法和曲率模态法应用于损伤检测的局限性。提出柔度曲率的概念,只需结构前 2或 3阶振型和频率数据即可准确识别出结构损伤位置,并用有限元仿真实验结果验证了该方法的可行性和正确性。     

基于曲率模态和柔度曲率的变截面钢梁多损伤静态识别

以具有损伤位置不同但损伤刚度相同的变截面悬臂梁和简支梁为研究对象,通过结构模态分析,以曲率模态和柔度曲率为识别参数,计算各种工况下仅用第1阶模态参数的多损伤识别结果并进行了对比.     

基于比例柔度矩阵和改进模态曲率法的结构损伤定位研究

根据模态曲率法,并基于比例柔度矩阵,提出了一种利用平均柔度差的改进模态曲率法,结合某10层框架结构利用改进模态曲率法数值模拟损伤定位的结果,表明该改进模态曲率法能快捷简便解决柔度模态曲率法较难判断结构首尾单元损伤的问题,且保持模态曲率损伤定位的准确性。     

结构损伤定位与定量识别方法研究

针对结构损伤问题,采用损伤定位、定量的分阶段识别方法,即利用柔度曲率改变率指标来确定结构损伤的具体位置,然后以频率改变率为输入参数构建神经网络对损伤部位进行程度识别。通过对一个简支梁的仿真计算,表明上述方法能判别损伤位置和程度,且识别精度较高。     

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。     

梁结构损伤检测的一种方法

提出了一种用于梁结构损伤检测的方法。首先利用损伤前后结构柔度矩阵的改变来确定损伤发生的位置,再使用频率灵敏度法来计算损伤程度。以简支梁为例验证了该方法,结果表明:该方法是可行的,能够用于工程实践中。     

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。     

基于频率进行简支梁损伤评估的数值研究

基于摄动理论,推导出结构的频变比为结构损伤位置的函数。以一等截面简支梁为例,利用梁损伤前后的频率比来对梁的损伤进行定位与定量。在不同损伤程度下,分析了梁对应的频率及频变比变化,以及由于忽略二阶项带来的影响,并指出了本方法的不足。     

单跨梁桥损伤定位弯矩差分曲率指标

现有的基于曲率进行损伤识别的方法一般都需要同时利用结构在损伤前后的状态信息,但对于大部分实际桥梁来说,完好状态下的状态信息往往已不可获取。为此,针对单跨梁桥,提出了一个基于曲率的新指标———MDCI(Moment Difference Curvature Indicator),对它在损伤定位中的应用进行了详细研究。MDCI指标不需要结构在完好状态下的信息,而且对测点处及其附近出现的损伤都可以识别出来。文中给出了新指标的应用方式,并提出了提高方法鲁棒性的三个方法。算例证明MDCI不仅适用于理想的简支梁,还适用于支座支撑的单跨梁。     

低温下钢结构裂缝损伤识别方法(Ⅱ)

利用截面抗弯刚度的降低来模拟这种裂缝损伤,并以简支梁为研究对象,分别针对单位置及其多位置损伤,利用有限元分析软件计算得到简支梁的位移模态,再通过应变和位移之间具有二阶导数的关系,对简支梁进行了应变模态分析。     

无粘结预应力钢筋混凝土梁非线性动力特性试验研究

对无粘结预应力钢筋混凝土简支梁,分11级损伤加载直到结构达到极限承载能力状态。在每一级损伤状态下,对结构进行了锤击试验与共振试验。对锤击试验结构跨中位移响应进行时频分析以及就共振试验通过找共振峰的方法都可以得到结构的振幅与频率关系。进一步将二者结合起来,通过分析得到了合适的时频分析所用窗口宽度。再结合时频分析方法,分析得到各级加载后无粘结预应力钢筋混凝土梁振幅与频率关系曲线族。通过分析结构振幅与频率关系曲线族的特点,总结了各级损伤状态下结构的非线性动力特性并分析了用无粘结预应力钢筋混凝土梁的非线性动力特性做损伤检测的可行性。     

中小跨径公路桥梁抗震设计理念

总结汶川地震中不同桥型的性能表现,重点比较简支梁桥与连续梁桥、梁桥和拱桥的受损情况,并基于实际震害经验,提出桥型选择的一些原则;基于抗震计算无法得到结构响应精确值的事实,建议抗震设计中采取"多道设防,分级耗能"的抗震设防理念,重点讲述保险丝式单元的应用,提出桥梁抗震设计的"一可三易(可控、易检、易修、易换)"原则,即"损伤部位及损伤程度可控,损伤部位易检,损伤构件易修,破坏构件易换",基于"多道设防,分级耗能"和"一可三易"原则,建议中小跨径梁桥在破坏性地震作用下,支座作为保险丝式单元优先损坏,桥墩可出现易修复的塑性铰,桩基不能损伤。最后对一个实际工程,阐述孔跨布置的选择理念、桥墩抗剪能力的计算过程及双层抗震挡块的构造措施。研究成果可解决实际桥梁抗震设计工作中的部分问题。     

Influence of damages on static behavior of single-layer cable net supported glass curtain wall: full-scale model test

The single-layer cable net supported glass curtain wall has been applied in many building structures all over the world. In service, it will inevitably be subject to various damages. To study the influence of such damages on the static behavior of the single-layer cable net supported glass curtain wall, a full-scale model with the outside outline size of 4.85 m × 4.85 m and 4 × 4 grids is designed and tested. Two kinds of damages that are the cable prestress loss and cable anchorage end failure are led into the structure model during the test, and their influence has been investigated. The stiffness contribution of glass panels to the single-layer cable net supported glass curtain wall structure with or without damages and its change have been tested and analyzed. The results show that the maximum change rate of nodal deflection is 13.78% for the damage of cable prestress loss, while the change rate of nodal deflection is between 7% and 22% for the damage of cable anchorage end failure. The influence degree of the damages depends on the ratio of the structure initial stress stiffness change caused by damages to the total stiffness of the structure. The stiffness contribution of glass panels increases with the load increase. Under the same loading condition, the stiffness contribution of glass panels to the damaged structure is greater than that to the intact structure. The stiffness contribution of glass panels reduces the effect of the damages on the structural displacement and the cable tension force, but the glass panel could break if its stiffness contribution is too large.