基于柔度曲率范数方法的梁结构损伤识别研究

发布时间：2021-11-11 13:15

　　基于柔度曲率的损伤识别方法仅需低阶模态即可识别损伤,测试简单准确,是一类实用价值较高的损伤检测指标。本文在既有柔度曲率类理论基础上,通过简支梁和连续梁算例进行损伤识别方面的数值模拟研究,主要内容如下:（1）对目前主要的桥梁损伤识别方法进行了全面总结概述,重点论述了动力类的柔度曲率类损伤识别方法和环境激励下的桥梁损伤识别方法,评价了各类方法的优缺点和适用性。（2）采用一次列差分柔度矩阵曲率和行列两次差分柔度矩阵曲率构造损伤识别指标,通过损伤前后柔度曲率矩阵按列求和、取对角元素和按列P-范数计算方法总结了10种损伤定位指标（包含6种新指标）,并根据梁式结构刚度、弯矩和位移曲率的关系,建立均匀荷载面曲率指标的损伤程度定量公式,为本文模态柔度曲率类指标损伤程度的计算提供指导。采用简支梁、多跨连续梁有限元模型,考虑多种单损伤和多单元损伤情况,对比分析模态柔度曲率类指标的识别效果。（3）为了分析振型归一化方法对柔度曲率类损伤指标损伤识别的影响,提出P-范数（P=1,2,...,∞）振型归一化方法,引入不同振型归一化方法下柔度差相对变化指标rdF和损伤前后振型质量矩阵归一化系数差x_α

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

厂房中的鱼腹梁

57(e) 竖向 5 阶振型(f=9.483252Hz)图 4.4 变截面连续箱梁未损伤时前五阶竖向振型4.3 振型归一化方法对损伤识别影响分析4.3.1 损伤前后柔度矩阵差比较提取变截面连续箱梁全部竖向模态，通过式(3.32)计算并绘制柔度矩阵误差指标 δ与所取模态阶数的关系曲线见图 4.5，其中 1 阶柔度矩阵误差为 23.37%，2 阶误差为12.69%，3 阶误差为 5.28%，5 阶误差为 1.73%，之后快速收敛，因此本实例选取误差最大的 1 阶和误差较小的 5 阶模态进行分析振型归一化方法对损伤识别的影响。


本文编号：3488923