基于频响函数的框架结构损伤识别研究

发布时间：2019-09-21 02:23

【摘要】：有很多建筑结构在使用过程中会发生不同程度的损坏,存在着安全隐患,可能会造成重大的安全事故。结构损伤识别是建筑结构健康监测的重要环节;得到能够对建筑结构进行较高精度的损伤识别方法具有重要意义。频响函数决定于结构刚度、质量和阻尼,这三个参量中任一有变化都会在频响函数中体现出来。结构损伤的位置和程度不同会导致结构频响函数发生的变化不同。研究表明,频率响应函数是对结构损伤较为敏感的参量,而且它能够反映结构的动力特性,因此可以用作损伤识别的特征参量。本文对一种基于频响函数的损伤识别方法进行了深入研究,发现该方法可以有效地对损伤结构进行损伤定性、定位及定量。该方法可以分为3个阶段:首先,观察频响函数曲线在损伤前后是否发生变化,进而对结构进行诊断定性,判定是否发生损伤;其次,通过观察不同自由度处的损伤指标得到结构的损伤位置;最后,根据损伤定量的计算公式,计算出第二步中已判得的损伤单元的损伤程度。文中第四章对一个平面框架结构进行了损伤识别的数值仿真和实验研究。数值模拟中针对多种类型的损伤分别进行了损伤定性、定位和定量。不同位置单一单元损伤和多单元损伤的识别结果理想,尤其是定量结果特别精确,表明该方法在理论上是有效的,是可以解决实践中的损伤识别问题的。为了验证该理论方法和解决损伤识别中可能遇到的实际问题,先行设计了一套组装可换单元式的钢框架,然后利用该结构模型通过实验手段进行损伤识别方面的研究。试验中同样针对不同的损伤情况进行实验研究。研究结果表明,频响函数极其敏感,对很小的损伤也能很明显地表示出来。文中的理论研究和实验研究为实际建筑结构的损伤识别和健康监测提供了一定的参考思路,有利于解决社会实际中的相关问题。
【图文】：

NDNDc ,c,,c2211 j 列换成式(2-34)右端的项 后所得的行列式度、双自由度的弹簧-质量-阻尼系统[35]为研究和损伤程度。为简单起见，，只研究单个弹簧刚据全部在 Matlab 中模拟。的损伤识别

损伤前频响函数幅值、相位图
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU317

【参考文献】

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6 朱宏平;余t

本文编号：2539153