结构损伤动力识别技术的研究与进展

通过对结构损伤的动力识别技术近二十年来国内外研究成果的总结,阐述了结构损伤动力识别研究的发展历程。首先介绍了结构损伤动力识别技术的基本原理,然后从三个方面,即结构损伤的动力识别机理、结构损伤的动力识别参数和结构损伤的识别算法,分别探讨了结构损伤动力识别技术的发展现状和面临的问题,最后对结构损伤动力识别的未来研究趋势进行了展望。     

基于动力特性测试的既有建筑结构损伤识别研究

开展基于动力特性测试的既有建筑结构损伤识别的研究,论述了结构动力特性测试原理、流程、特有优势、测试过程中注意事项及结构损伤识别等问题,通过结构动力特性测试数据与理论计算数据(或历史数据)对比,确定既有建筑结构是否存在损伤及其损伤的范围。     

小雁塔动力特性及结构损伤识别研究

小雁塔是"丝绸之路"世界文化遗产建筑的重要组成部分,为研究该塔动力特性及结构损伤,采用动态测试系统进行了原位动力测试,采集了在地面随机激励下结构振动信号,通过时域及频域分析,得到了小雁塔沿东西方向及南北方向的前3阶频率、振型及振型阻尼比;并通过计算得到结构模态柔度曲率曲线及曲率幅值突变系数曲线,依据柔度曲率幅值突变规律对小雁塔进行了损伤定位识别。结果表明,结构第2层、第8层及第11层发生了较严重的损伤,损伤程度与柔度曲率幅值突变量关系密切,且结构开洞对损伤定位识别的显著性有一定影响。因此,通过进行砖石古塔原位动力测试,依据模态柔度曲率幅值突变规律可实现结构损伤定位,为古塔结构损伤研究提供了参考。     

连体结构动力特性算例分析

对一钢框架连体结构模型作出不断变化,建立4组算例,采用振型分解法,求解结构的动力特性及响应,并作出比较分析,对连体结构概念设计具有参考意义。     

结构损伤对刚性系杆拱桥动力特性的影响

以某下承式钢管砼系杆拱桥为实例,应用Midas/Civil软件建立了空间有限元计算模型,研究了横撑损伤与吊杆损伤时对其结构动力特性的影响。通过对比桥梁在完好状态和不同损伤情况下结构的动力特性,得出结论:结构损伤使刚性系杆拱桥的自振频率降低,横撑损伤使结构横向刚度降低较大,吊杆损伤对竖向刚度影响较大。横撑失效较横撑锈蚀对结构自振频率影响大,吊杆锈蚀对自振频率影响较关键位置处吊杆失效大。横撑损伤对结构振型形态影响比吊杆损伤对结构振型形态影响大。基于在不同状态下的结构动力特性分析,可为同类型桥梁在合理评价结构运营阶段的健康状况时提供参考和基础性数据。     

谈大跨度结构的损伤识别

综述了常用的几种动力特性损伤识别的方法,并对大跨度结构的损伤识别的研究新进展作了简要的阐述,在此基础之上,对行业界大型工程结构模态参数识别研究进行了展望,并提出指导性建议。     

损伤对张弦桁架结构弹塑性动力稳定的影响

损伤是由结构构件材料内部微观缺陷的不断扩展引起并最终导致结构工作性能的降低乃至破坏.为了分析张弦梁上弦桁架杆单元损伤对结构弹塑性动力稳定性的影响,本文利用最小耗能原理建立并推导了考虑损伤影响的上弦桁架杆单元结构平衡方程,并应用有限元分析软件ANSYS分析了地震荷载作用下损伤对结构动力性能的改变.通过计算分析,揭示了损伤的影响是张弦梁结构设计中值得考虑的不利因素.结构损伤随着地震强度的升高而增加,并最终使得位移曲线出现了分支,表明损伤给结构动力稳定带来了不利影响.     

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。     

连接体对高层连体结构性能的影响

通过算例分析了单塔结构及单连接体连体结构和双连接体连体结构在地震作用下的振型、周期、位移和剪力.结果表明：连体结构在地震作用下将产生较大的扭转效应,存在平扭耦联振型;连体结构的振型参与系数分布规律比较复杂,设计时需选择足够多的振型来满足设计的精度要求;连接体对结构在大震作用下最大层间位移角和最大位移有一定影响.     

杭州湾跨海大桥海中平台结构的动力响应分析

根据已有的损伤理论研究成果,对杭州湾跨海大桥海中平台结构进行损伤诊断.通过有限元方法对结构损伤前后的动力特性进行分析,根据结构在损伤前后固有频率的变化,对结构是否损伤进行判定.以该海中平台实体为研究对象,用大型有限元软件对其损伤进行模拟分析.     

非对称双塔连体结构的动力特性和地震响应分析

采用静力凝聚模型 ,结合一建筑实例对非对称双塔结构的动力特性进行分析 ,并同未设连体时的双塔结构的结果进行比较。还比较了在考虑水平双向地震输入时 ,无连体、连廊刚架两端橡胶垫连接不同的刚度时和两端刚性连接时这三种情况下的主结构和连体的随机地震响应     

九层组合砌体结构模型动力性能实测分析

本文作者着重介绍并研究了１／４比例的组合砌体结构模型的自振频率、振型、阻尼比等项动力性能的实测情况。这对于合理地评价、分析,尤其是高宽比较大的组合砌体结构的抗震性能,具有一定的参考价值。     

浅埋地下结构中柱动力响应研究

阪神地震中地铁车站遭受了严重破坏。破坏基本都是由于中柱坍塌引起的,这表明中柱是浅埋地下结构抗震的薄弱环节。运用有限差分软件FLAC对地下结构中柱的内力进行静、动力分析,并对北京地区典型的地铁车站结构缩尺模型在地震作用下的中柱动力响应进行振动台试验验证,揭示中柱受地震力破坏的机理,为地下结构抗震设计提供依据。     

实测影响线法动力性能评价

指出桥梁动力性能的研究,主要采取评价桥梁的自振特性以及动力响应这两种方法进行研究,通过对太平溪大桥冲击振动的实测数据的系统分析和研究,成功的运用了实测影响线对连续拱桥的动力性能进行分析,并验证了此方法在桥梁动力性能评价中的有效性。     

基于动力响应的结构检测技术研究

分析了建筑结构检测的原因,重点介绍了基于动力响应的各种常用的建筑结构检测方法的主要特点、用途和适用范围,探讨了现有结构检测技术中存在的一些问题,并对建筑结构检测前景作出了分析,以指导实践。     

深圳某超高层公寓楼结构动力性能研究

深圳某超高层公寓结构高度165.6m,对其进行振动台试验及罕遇地震动力弹塑性时程分析,分析显示:由于结构不规则,两肢交界处为结构的薄弱部位,应适当加强。动力时程数值模拟与试验结果吻合较好,且比试验更为全面和直观。     

楼层间含有大质量结构的动力特性分析

用有限元分析软件SAP2000对楼层间存在大质量结构的动力特性进行了分析,通过不同简化设计方法的对比,给出了此类结构行之有效的简化设计方法,供工程设计参考。     

多次地震作用下高层建筑结构动力特性识别和响应分析

针对高层结构动力特性和动力响应的研究可为结构和非结构构件的抗震设计提供依据。为了排除结构形式、高度等对动力特性和响应分析的影响,选用遭遇多次地震的高层结构的结构响应作为数据集,分析结构动力特性在多次地震作用下的变化趋势,研究结构加速度响应的分布规律,分析结构加速度响应与地震动参数间的相关性。结果表明:随机子空间算法能够较为准确地通过强震记录识别结构的动力特性,且使用衰减段记录更易得到识别结果;结构1阶频率在历次地震中的变化可达9.66%,阻尼比的变化可达17.6%;楼面加速度放大系数与结构周期点处的反应谱值及地震动周期0.45 s及以上成分的相关性较大。     

轴向荷载作用下梁结构动力特性的随机分析

传统梁结构动力特性分析方法由于忽略结构参数的不确定性而不能满足实际工程设计需要,因此,将响应面法(RSM)、有限元法(FEM)和蒙特卡罗法各自的优点相结合,提出一种新的结构随机动力特性计算方法-混合分析法。该方法的最大特点是有效地利用响应面法(RSM)、有限元法(FEM)和蒙特卡罗法(MCS)各自的优点,并将其充分地结合起来。然后,运用该方法分析一简支梁自振频率的统计值。结果表明基于确定性模型的梁结构频率响应分析仅能给出频率响应的均值,忽略结构随机参数对频率响应的影响。为获得准确的频率响应值,有必要在今后的结构动力特性分析中考虑结构参数随机性的影响。最后,进行梁结构随机动力特性计算的敏感性因素分析,并指明影响梁结构动力特性的主要随机因素。