振型變化結構損傷識別方法靈敏度分析

針對橋梁結構多為簡支梁和連續(xù)梁的形式,文章使用了柔度差法對梁結構的損傷識別進行了研究。文章首先分別推導了一階振型變化率和柔度差的識別理論;然后使用ansys有限元分析軟件對簡支梁和連續(xù)梁進行了損傷數(shù)值模擬,并使用此兩種識別指標進行損傷識別;最后比較了兩種指標的識別效果。文章還對梁結構的多處損傷進行了研究。結果表明:對于梁結構柔度差法的損傷識別效果優(yōu)于一階振型變化率,且同樣僅需少數(shù)的前幾階模態(tài)數(shù)據(jù)。

針對隱蔽結構損傷識別存在精度和效率較低的問題,探索性地應用子結構法對結構的隱蔽損傷進行研究,建立了基于子結構的隱蔽損傷識別方法.該方法在采集可測部位結構的振動信號的基礎上,利用擴展卡爾曼濾波技術對隱蔽結構的時變參數(shù)進行識別,進而判定隱蔽結構的損傷位置和損傷程度.該識別方法首先建立識別計算模型,劃分子結構；其次應用擴展卡爾曼濾波構建隱蔽結構損傷識別的識別方程；最后應用識別方程對隱蔽結構的損傷進行識別.該方法為難以直接測量的特種部位損傷識別提供了理論基礎,并為隱蔽結構的損傷識別提供了新的途徑.

基于information—gap（info-gap）理論提出了一種非概率的不確定性損傷識別方法。選用模態(tài)振型為損傷識別指標，通過info-gap模型的不確定水平表示測試誤差、模態(tài)參數(shù)識別等因素的不確定程度，采用振型的距離函數(shù)作為決策函數(shù)，將決策函數(shù)的求解轉換為優(yōu)化問題來量化不確定因素對損傷識別的影響。數(shù)值算例和實驗室模型試驗結果均表明，所提方法能正確識別并定位結構出現(xiàn)的單處和多處損傷。

建筑結構動力能量損傷識別是當前土木工程領域一個前沿研究課題，與高效率、高精度的信號采集和分析儀器相結合．基于動力測試的系統(tǒng)識別技術正逐步成為工程結構健康檢測的重要手段。由于測試儀器和技術的原因，實際工程中一般難以獲得結構樓層的轉角信息，這是短期內難以解決的問題。

基于曲率模態(tài)的拱結構損傷識別方法研究——以兩端鉸支的圓弧形拱為研究對象，通過有限元數(shù)值模擬計算得到拱損傷前后的前四階模態(tài)參數(shù)，然后運用中心差分近似求得拱的曲率模態(tài)并用于拱的損傷檢測研究。結果表明：當布置有足夠數(shù)量的振型測點時，拱損傷前后基于...

研究目的:由于受外部載荷、環(huán)境作用、災害、人為等因素的影響,橋梁結構在服役期間會出現(xiàn)損傷,結構性能下降,其安全性己經(jīng)引起人們的高度重視。如何去診斷橋梁結構的損傷,對其健康狀況進行診斷和監(jiān)測,己成為當今函待解決的一個重要課題。研究結論:針對橋梁健康監(jiān)測benchmark結構,基于加速度響應的自功率譜與主元分析法并結合馬氏距離,提出結構整體損傷程度的評估方法:(1)提出的橋梁健康監(jiān)測benchmark結構損傷診斷方法可直接利用實測自功率譜進行損傷識別,不需要模態(tài)參數(shù),不要求有完整的模態(tài)測試數(shù)據(jù),因而避開了實際動測時一些模態(tài)參數(shù)的測不準及實測模態(tài)不完整問題;(2)損傷識別過程是通過分析實測自功率譜的數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)結構來完成的,不需建立結構的力學模型,因而對結構形式、約束方式及邊界條件均沒有特殊的要求;(3)采用力錘人工激勵及siso的動測方法,激勵設備簡單,操作方便;(4)本文方法對于在役橋梁的健康監(jiān)測和損傷診斷具有一定參考價值。

結構損傷的非概率區(qū)間識別方法——基于結構時域加速度響應，利用區(qū)間分析方法對具有外界激勵和測量數(shù)據(jù)不確定性的結構系統(tǒng)進行損傷識別．不確定性量被處理為有界區(qū)間數(shù)，基于參考有限元模型和被測加速度響應，經(jīng)過提出的兩步模型參數(shù)的區(qū)間修正方法分別得到了未...

大跨度懸索橋損傷識別方法研究——針對基于靜力和動力的損傷識別方法在實際應用中受到的各方面制約，提出了一種大跨度懸索橋結構損傷識別的靜動力實用方法，介紹了該方法的特點，并以陽邏長江大橋為工程背景進行損傷識別模擬與分析，得出了相關結論。

索結構損傷的固有頻率靈敏度分析——基于監(jiān)測索結構的振動法，考慮索結構的剛度，并將其邊界條件考慮為簡支情況，分析了不同剛度損失及索力變化時索結構固有頻率的變化規(guī)律，給出了索結構剛度及索力測試分析的研究方法及優(yōu)選范圍。

結構發(fā)生損傷通常會導致結構動力特性的改變。近年來，基于結構動力特性參數(shù)的診斷和監(jiān)測技術，由于其多種優(yōu)點及便于實時診斷，己成為當前學術界和工程界的研究熱點。同時，結構損傷識別中的神經(jīng)網(wǎng)珞方法受到了廣泛的關注和研究。本文系統(tǒng)研究了神經(jīng)網(wǎng)絡的結構損傷識別方法。

將建筑結構節(jié)點損傷識別反問題歸結為優(yōu)化問題,然后用lm人工神經(jīng)網(wǎng)絡來求解.對建筑結構中某些點的垂直位移進行靜態(tài)測量,用以確定建筑結構中受損傷節(jié)點的位置.同經(jīng)典的優(yōu)化方法相比,人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有全局收斂性.利用神經(jīng)網(wǎng)絡對受損建筑結構節(jié)點的位置進行識別是一種可行的方法.數(shù)值模擬結果表明,采用levenberg-marquardt法訓練的神經(jīng)網(wǎng)絡進行結構損傷識別具有較快的收斂速度和較高的識別精度,并且具有良好的魯棒性.

對土木工程結構的分析模型,在傳感器不完整布置的情況下,推導基于不完整頻響函數(shù)的\"定性—定位—定量\"的損傷識別方法。首先,利用不完備的頻響函數(shù)圖形的偏移程度進行損傷的定性判定;然后,建立損傷識別指標對損傷位置進行識別;最后,推導損傷定量計算方法,對損傷程度進行評估。仿真結果表明,本文提出損傷識別3階段方法,對結構損傷探測的評估能得到比較滿意的結果。

結構關鍵部位早期損傷的識別對結構的安全性具有重要意義,損傷的早期發(fā)現(xiàn)可為結構的使用和維修提供及時的參考和支持。利用光纖光柵傳感器對結構的動態(tài)應變進行測試,應用應變模態(tài)識別技術對結構局部的動態(tài)應變響應特征進行提取,并構建損傷識別指標,對結構的損傷位置和損傷程度進行識別。結果表明：動態(tài)應變響應特征對結構局部損傷敏感,同時損傷識別指標能夠反映損傷區(qū)域以及損傷的程度,可為結構微小損傷的識別與定位提供技術方法。

基于小波包能量譜分析方法,研究了壓電耦合板結構中微損傷及其損傷程度的檢測和識別方法.通過建立壓電耦合板的譜有限元模型,數(shù)值模擬研究了金屬板中微小凹陷損傷發(fā)生細微變化時傳感器的動態(tài)響應;進而采用小波包分析技術對響應信號進行分解,得到一系列子信號的能量譜,分析了不同程度凹陷損傷對各節(jié)點能量譜的分布和幅值變化所產(chǎn)生的影響.研究結果表明,小波包能量譜能夠對微小凹陷損傷及其損傷程度進行較為靈敏地識別,為實際檢測工作提供了參考.

土木工程結構損傷識別方法研究——結構發(fā)生損傷通常會導致結構動力特性的改變。近年來，基于結構動力特性參數(shù)的診斷和監(jiān)測技術，由于其多種優(yōu)點及便于實時診斷，己成為當前學術界和工程界的研究熱點。同時，結構損傷識別中的神經(jīng)網(wǎng)珞方法受到了廣泛的關注和研究...

橋梁結構損傷識別是橋梁結構安全監(jiān)測系統(tǒng)的核心,結構振動模態(tài)的變化能夠直接反應橋梁結構損傷的程度,分析提出基于結構振動模態(tài)變化率作為橋梁結構損傷識別指標,從而識別結構的損傷程度以及損傷位置。

建筑結構損傷識別是對建筑結構進行損傷檢測的重要一步。針對建筑結構損傷識別中的損傷位置和損傷程度識別難的問題,依據(jù)損傷前后的建筑結構固有頻率發(fā)生變化理論,提出了基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡的建筑結構損傷識別的方法。以一幢14層框架結構為研究對象,通過仿真計算建筑結構損傷前后各階固有頻率,提取其固有頻率變化量作為bp神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入?yún)?shù)來訓練、測試網(wǎng)絡,對建筑結構進行損傷識別。實驗結果表明,該方法能夠很好的識別建筑結構的損傷位置和程度,可以將損傷位置定位到所在樓層,對構件損傷程度識別的相對誤差可控制在3%以內。該方法的提出可為復雜建筑結構的在線監(jiān)測和損傷識別、預測提供參考依據(jù),也為進一步實現(xiàn)實際建筑結構中通過頻率測試對建筑結構的健康狀況進行評測奠定理論和方法基礎。

基于靜動力特性改變的結構損傷診斷方法在過去幾十年中發(fā)展迅速.與損傷識別的確定性方法相比,損傷識別的不確定性方法能更為有效合理地處理損傷識別過程中涉及的不確定性干擾問題,并從統(tǒng)計意義上實現(xiàn)復雜工程結構健康監(jiān)測的早期損傷診斷,因此已成為當前結構損傷識別領域的研究熱點.在簡要回顧了損傷識別確定性方法的基礎上,主要介紹了損傷識別不確定性方法的研究進展,并分析了各方法的優(yōu)缺點,對有待進一步研究的問題及此類方法的發(fā)展趨勢進行了展望.

工程結構的損傷識別問題是目前的研究熱點,近年來已提出許多種損傷識別方法。其中,柔度方法因計算簡單實用性強而倍受人們關注。綜述了近二十年來基于柔度變化的結構損傷識別方法,按照計算方法和采用數(shù)據(jù)的不同將柔度方法進行了分類和歸納,闡述了各類柔度方法的基本原理和主要的計算公式,并分析和比較了各類柔度方法的優(yōu)點和不足之處。最后討論了柔度方法尚存的未解決難題并對后繼研究方向作了展望。

本文評述了建筑結構阻尼比參數(shù)識別方法的現(xiàn)狀，提出了頻率響應函數(shù)譜阻尼計算機優(yōu)化識別方法。對原型建筑結構頻率響應函數(shù)進行曲線擬合，獲得了解耦后阻尼比參數(shù)．并給出了該識別方法的應用實例．

振動的土木工程結構損傷的診斷和檢測是當前工程結構安全評斷的重要方式。一個工程的安全與否關系著社會的穩(wěn)定和百姓的生活的幸福,所以重視土木工程結構損傷檢測顯得格外重要。本文基于振動的土木工程結構損傷診斷的分析,介紹了當前常見的工程結構損傷診斷檢測技術,并分析了它們的不足之處和討論了其實際應用實例,最后對振動的土木工程結構損傷診斷技術的發(fā)展前景進行了展望。

土木工程的結構直接關系到整個工程的整體使用,更關乎到民眾的生命財產(chǎn)安全,對土木工程結構采取必要的檢測技術與損傷識別方法,能夠極大程度的提高土木工程結構的安全性。為此,本文便對土木工程結構檢測技術及其損傷識別方法進行深入的研究,進一步分析了結構檢測技術及損傷識別方法在土木工程結構檢測過程中的應用優(yōu)勢。