基于动力指纹的网架结构损伤识别实用方法研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:epwangke96
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
空间网架结构体系有杆件受力合理、整体性能好,生产施工方便等优点,在公共建筑特别是大跨度建筑中被大量采用。在结构长时间的服役期里,必然会因为各方面原因造成或大或小的损伤。如果不及时发现处理,有可能会酿成严重事故,所以对结构进行损伤识别有着重要的意义。简单结构的损伤检测相对容易,但是网架结构杆件和节点杆件众多,现有的损伤识别方法难以有效应用。本文以网架仿真模型为基础,对网架结构的损伤识别方法作了深入的研究,主要内容有:阐述了结构损伤识别的方法,总结了基于动力参数的损伤识别方法,并讨论了各个方法的原理及优缺点。探讨了在网架结构中应用坐标模态置信准则进行损伤识别的可能性。根据单元模态应变能变化率的结构损伤定位法的特点,引入了敏感模态的概念和确定方法,定义了敏感单元模态应变能变化率的损伤定位指标。将柔度与刚度方法结合起来,提出了一种结构损伤程度评估的方法。将敏感单元模态应变能变化率指标与单元损伤程度评估方法联合起来形成了网架结构损伤识别的两阶段法。设计了用来验证上述方法的网架结构模型,阐述了对网架结构进行有限元分析的3种假设,可以简化网架结构的分析过程。推导了网架结构分析时的基本单元,包括空间杆单元的单元刚度矩阵、转换矩阵、结构整体的刚度矩阵。并总结了网架结构的自振特性,为下一步进行有限元仿真分析奠定了理论基础。利用ANSYS有限元软件的命令流方法编写了网架结构模态分析程序,根据不同的损伤对计算参数进行调整即可进行该工况的模态分析。针对网架结构可能的损伤情况模拟了8种损伤工况进行模态分析。首先计算了坐标模态置信准则(COMAC)指标对网架损伤的识别效果,结果表明:COMAC指标虽不能准确定位出损伤杆件的位置,但是能够确定可能损伤的单元,缩小损伤识别的范围。利用Zernike矩相关性分析准则(ZDAC)可以判断振型相关性的原理,判别了各损伤工况的敏感模态,得到了结构损伤程度及位置的不同对各阶模态影响不一的结论。使用敏感单元模态应变能变化率指标对损伤位置进行了定位,证明了利用敏感模态可以提高单元模态应变能变化率指标的定位精度。最后损伤程度评估方法对损伤单元进行了评估,结果显示,利用前5阶模态就可以对损伤程度进行比较准确的计算。
其他文献
大气脉动风容易引起大跨度桥梁等柔性结构的风致振动,随机脉动风场的模拟是大跨度桥梁非线性颤抖振时域分析的前提.脉动风速通常用一个标准的随机过程来描述,Monte Carlo模拟
本文采用了现行公路沥青路面设计规范、弹性有限元理论和沈大高速公路部分现场实测数据,对车辆超限在路面结构设计中的影响进行计算和分析。 针对路面结构弯沉和层底拉应力
本文针对电厂结构中出现的异型框架节点(变梁截面、变柱载面)进行试验研究。 本次研究主要基于以下内容: 1、节点两侧梁截面变化对节点核芯区抗剪性能的影响; 2、节点
二次浇筑混凝土不可避免的出现于实际混凝土结构工程中,因此先后浇混凝土界面的力学性能对结构整体工作性的影响引起了人们的广泛关注,已有文献对无侧限先后浇混凝土界面抗剪
岩体工程稳定性分析历来是岩体力学的重要应用研究课题。建于岩基之上的大型构筑物,其抗滑稳定性受到混凝土基础与基岩胶结面抗剪强度的控制。混凝土—基岩胶结面的抗剪强度与
钢筋混凝土柱-钢梁组合结构(简称RCS组合结构)是一种由钢筋混凝土柱和钢梁组成的典型的混合结构,充分发挥了钢筋混凝土与钢材的特点,具有非常广阔的应用前景。由于RCS组合节点
随着我国社会经济的飞速发展,中高层建筑数量不断增长,基坑深度有的已达到地下二、三十米。由于场地限制,绝大部分基坑不能采用放坡开挖而只能采用基坑支护措施。目前国内外学者
短肢剪力墙-砌块组合墙是一种通过特定施工工艺将砌块墙与短肢剪力墙结合,能够分阶段耗散地震能量的新型抗震体系。本课题组前期对一批短肢剪力墙-砌块组合墙结构形式的试件进
该文通过粉煤灰砌块抗压试验研究,得出了粉煤灰砌块的受压应力—应变关系表达式和弹性模量、泊松比计算公式.通过对碳纤维加固震损砖墙、玻璃纤维加固粉煤灰砌块墙片的抗震性
型钢再生混凝土结构既能克服普通钢筋混凝土结构抗震性能差,承载能力低等问题,同时又符合国家绿色环保和可持续发展的战略,解决了建筑废弃垃圾排放的难题。在型钢混凝土结构中引