基于多尺度模型修正的结合梁斜拉桥损伤识别方法
本文关键词: 损伤识别 两阶段响应面方法 多尺度模型修正 模态曲率 模态应变能 出处:《东南大学学报(自然科学版)》2014年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:以灌河大桥为工程背景,提出了基于多尺度有限元模型修正的结合梁斜拉桥损伤识别方法.首先基于现场环境振动试验结果和两阶段响应面方法对初始多尺度模型进行修正,并将修正后模型定为原始未损伤状态;进而,利用多尺度模型修正方法对结构不同部位不同程度的损伤进行识别,并探讨了模态曲率损伤指标和单元模态应变能损伤指标对不同结构尺度损伤的敏感性.分析结果表明:在不考虑噪声干扰情况下,模态曲率和单元模态应变能指标对精细小尺度单元区域主梁微小(1%)损伤均较为敏感,可识别出结构的损伤位置,而对大尺度单元区域的损伤敏感性略低;在考虑噪声干扰情况下,精细小尺度单元区域比大尺度单元区域在损伤识别方面的抗噪性更好,且模态应变能损伤指标的抗噪性略优于模态曲率损伤指标.故而提出的多尺度建模及其损伤识别方法具有应用到实际工程中微损伤识别的潜力,并为大跨结构损伤预后奠定了基础.
[Abstract]:Based on the engineering background of Guanhe Bridge, a damage identification method based on multi-scale finite element model correction is proposed. Firstly, the initial multi-scale model is modified based on field vibration test results and two-stage response surface method. The modified model is defined as the original undamaged state, and then the damage of different parts of the structure is identified by using the multi-scale model correction method. The sensitivity of modal curvature damage index and element modal strain energy damage index to damage at different structural scales is discussed. The modal curvature and the element modal strain energy index are sensitive to the damage of the main beam in the fine small scale element area, and can identify the damage position of the structure, but the damage sensitivity to the large scale element area is slightly lower. In the case of noise interference, the fine small scale element region is better than the large scale element area in the damage identification. The noise resistance of the damage index of modal strain energy is slightly better than that of the damage index of modal curvature. Therefore, the multi-scale modeling and damage identification method have the potential to be applied to the micro-damage identification in practical engineering. It also lays a foundation for the prognosis of long span structure damage.
【作者单位】: 东南大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51178101,51378112) “十二五”国家科技支撑计划资助项目(2011BAK02B03)
【分类号】:U448.27;U445.7
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,本文编号:1533934
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