张弦桁架结构基于模态参数的损伤识别

以某火车站的大跨张弦桁架雨棚结构为例,采用有限元软件ANSYS建立模型,且利用减小构件截面积模拟弦杆和拉索的多种损伤工况。采用模态置信因子(MAC)法、坐标模态置信因子(COMAC)法和曲率模态法对结构进行损伤识别。结果表明:MAC法可以进行初步损伤判断,但不能进行有效的损伤定位;COMAC法仅在损伤超过50%时才具有较好的诊断和识别效果,COMAC法理论上可实现杆件损伤定位,但需要较多阶振型数据才能判断,实际应用成本偏高;曲率模态法对张弦桁架具有较好的识别效果,无论是弦杆和拉索截面出现损伤,曲率模态指标在损伤处产生突变,按其突变程度大致判断损伤程度,可作为大跨张弦桁架结构损伤识别的有效方法。     

基于曲率模态差和模态置信的钢架损伤识别研究

运用曲率模态差法和模态置信准则同时对一个空间钢架进行损伤单元位置的判定和破坏程度的识别,并对这两种方法进行比较。以空间钢架为具体研究对象,对其进行损伤识别数值模拟,再用中心差分法计算出曲率值,将损伤前后的曲率模态值相减,得到曲率模态差值;通过模态振型的改变量的多少来判别损伤情况即模态置信准则识别方法。比较结果表明模态置信准则在单元发生小程度损伤时识别不了,而曲率模态差法可以识别,并且识别的阶数多于模态置信准则。     

基于随机子空间识别的损伤试验研究

采用附加质量模拟损伤的方法通过对三层空间钢框架模型模态试验分析,采用随机子空间(SSI)法进行模态参数的识别,并在模拟健康状态和有损伤状态下识别结果与有限元模态分析及经典的特征值实现法(ERA)结果进行多次对比,对比结果表明了随机子空间法识别模态参数的可靠性。依据随机子空间法识别的模态振型,结合模态置信准则损伤判别的方法,进行了损伤的诊断,诊断的结果判断了结构的损伤程度,搜索出了损伤的最不利工况。     

基于灰色网络的结构损伤识别研究

将用于损伤识别的静态位移曲率置信因子与人工神经网络技术相结合,建立了结构损伤识别的灰色网络系统。利用该系统对悬臂梁结构损伤位置和程度进行了识别分析和判断,可以看出,利用此方法对结构的损伤识别是非常有效的,且该方法不仅具有静态位移曲率置信因子计算简单、准确度高等优点,而且还具有神经网络高度并行运算能力和良好的的容错性。     

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。     

曲率模态法用于网壳结构损伤定位的有效性分析

曲率模态法是针对梁式结构提出的一种损伤识别方法,其用于网壳结构损伤定位的有效性需要进行研究和证实。以一个单层球面网壳为例,对曲率模态法用于该结构的损伤定位进行数值模拟,分析网壳结构模态局部化对损伤定位效果的影响。损伤定位的判断标准为绝对曲率差最大值所对应的节点为损伤位置,指示该节点上的杆件发生了损伤。数值分析的结果表明,对于单杆件损伤,使用损伤前后密集模态的绝对曲率差进行损伤定位,效果很差,而使用损伤前后稀疏模态的绝对曲率差进行损伤定位,效果很好。可见,模态局部化对曲率模态法应用于网壳结构损伤定位的影响很大,因此,只有选择稀疏模态才能较好地避开模态局部化现象,在一定程度上保证曲率模态法用于网壳结构损伤定位的有效性。     

基于曲率模态法桥梁结构损伤识别的敏感参数研究

敏感参数的研究对于结构基于振动的损伤识别有着重要的价值.曲率模态法的基本原理是因损伤所致的构件截面的刚度突变而凸现截面的曲率突变.但其仍存在不足,一是各阶模态反映同一损伤的情况是不同的;二是用损伤前后的曲率模态差作为敏感参数,虽可凸现其损伤部位,但须有未损伤时的模态数据,这通常无法获得.为此,文中分别提出了两个改进的敏感参数,即平均曲率模态损伤因子和即刻损伤因子.利用ANSYS软件对简支梁桥、连续梁桥的损伤识别进行了大量仿真分析,验证了所提出的敏感参数的有效性.另外,还探讨了某一单元损伤程度变化、多个单元同时有相同损伤,不同单元有不同损伤,及结构有限单元的类型和划分精度等多种工况下,采用曲率模态方法进行桥梁损伤识别问题,并进行了二维和三维的不同截面形式损伤识别的仿真分析.理论上证明了所提出的参数可作为桥梁损伤识别的敏感参数,用曲率模态方法能较好地识别出桥梁结构损伤的位置和程度.     

基于应变模态差的索桁架-索网结构损伤识别

应变模态差法多用于刚性结构的损伤识别,而较少用于柔性结构。索桁架-索网结构是柔性组合结构,该结构通过预应力索提供刚度,结构损伤的主要因素是索的损伤和预应力损失。基于有限元模态分析提取结构损伤前后的应变模态差作为损伤识别指标,应用应变模态差法对索桁架-索网结构进行计算分析。结果表明:索单元发生损伤后,通过应变模态差能够准确地识别索不同位置的损伤,同时对小损伤(损伤程度10%)较敏感;得出应变模态差与损伤程度的关系曲线,该曲线在不同工况下能够很好地判断索单元损伤程度;利用应变模态差能够识别出索的预应力损失的位置,并可大致判断损失程度;验证应变模态差损伤识别方法可以较好地用于索桁架-索网结构的损伤识别。     

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。     

基于模态应变能的结构损伤识别研究

文中应用有限元分析软件ANSYS10.0建立一个平面刚架结构模型。通过有限元模态分析获得未损伤结构与损伤结构的固有频率和振型。应用单元模态应变能法对模型进行损伤定位。结果证明这种方法对于平面刚架的损伤识别是有效的。     

水泥稳定碎石基层裂缝产生原因分析及防治

根据水泥稳定碎石基层的特点,概括了水泥稳定碎石基层裂缝的现象及危害,分析了基层裂缝产生的原因,并系统地归纳了水泥稳定碎石基层裂缝的预防和处理措施,旨在通过将这些措施严格控制,从而预防裂缝的产生。     

大底盘大孔口高层建筑结构研究综述

介绍了大底盘大孔口高层建筑结构的各组成部分,并对国内外该结构的应用情况进行了总结,重点分析了现阶段该结构的研究状况,对大底盘大孔口高层建筑结构的研究进行了前瞻,以推广大底盘大孔口高层建筑结构的应用。     

钢筋混凝土框架结构震害分析及延性设计的重要性

本文归纳了汶川地震和玉树地震中钢筋混凝土框架结构震害的典型特征,并分析了其破坏的原因.据此阐述了钢筋混凝土框架结构延性设计的重要性,归纳了延性设计的基本原则.     

斜拉桥损伤分析

通过搜集和整理斜拉桥的病害及其成因分析资料,总结了斜拉桥结构中拉索损伤、主梁损伤、索塔损伤及附属结构损伤的产生原因,得出斜拉桥最容易损伤的部位是斜拉索,然后依次是主梁、索塔的结论。     

路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性研究

通过建立路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元模型,对轨道板、底座板受力响应随结构参数变化的规律进行了分析,得出的一些结论可为路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道结构设计提供参考。     

Experimental and numerical evaluation of bearing capacity of steel plate girder affected by end panel corrosion

The present study deals with the effect of uniform and non-uniform local corrosion damages at the bearing stiffener and nearby web on the bearing capacity of plate girder. Five plate girder ends simulated with different uniform and non-uniform types of corrosion damage, at the base of the bearing stiffener are used in the experimental program. The experimental results are modeled and verified on a Finite Element (FE) software ABAQUS, considering shell-solid coupling elements formulation. The study is further extended to various damage cases i.e., stiffener damage, stiffer plus web damages etc. considering different damage heights and residual thicknesses. The study concludes that minimum thickness within any damage height may be used to simulate the corrosion damage in a FE analysis. At the end, some empirical relationships are also proposed to estimate the bearing strength of the plate girder affected by the local corrosion damage at plate girder end.     

双向水平地震下橡胶支座基础隔震的时程分析

简要阐述了隔震结构的分析方法,以7层框架为例,运用ANSYS软件对橡胶支座基础隔震结构进行了双向水平地震作用下的时程反应分析,并与传统抗震结构和单向水平地震作用下的隔震结构进行了对比,得出了一些有益的结论。     

钢结构的抗震优越性

针对钢结构的自重、强度、塑性与耗能等方面的特点,并且结合实例,分析对比了钢结构与混凝土结构在地震过程中对建筑物的破坏性,得出钢结构在抗震作用上有明显的优越性的结论。     

某高层地下室结构无缝设计

归纳了无缝设计的几种基本方法,通过介绍某高层地下室结构的无缝设计过程,提出多种方法联合作用实现不设置伸缩缝、沉降缝的思路,从而为同类工程的地下室设计奠定基础。     

某建筑地基基础不均匀沉降后加固设计实例

通过一个具体的实例,分析了某建筑地基基础产生不均匀沉降的原因以及造成的结构损伤,针对其地基基础不均匀沉降的特点提出了地基基础及结构的加固设计方案,并对加固效果进行了分析,从而有效地保证了建筑结构安全。