移動荷載作用下梁結構損傷檢測的數(shù)值與試驗研究.pdf

1、當結構出現(xiàn)損傷時，對結構的狀態(tài)進行診斷和評估，以準確識別出結構的損傷位置和損傷程度，進一步分析損傷出現(xiàn)的原因，這一過程的實現(xiàn)就是結構損傷檢測。根據(jù)結構損傷檢測報告，設計人員對結構安全與否進行評價，進而提出對建筑結構進行維護加固的最佳方案，從而最大限度避免結構安全事故的發(fā)生。
　　梁結構是工程中常見的一種結構形式，是主體結構的重要組成部分，廣泛應用于建筑、市政、橋梁等工程領域。本文以梁為研究對象，采用無厚度的彈簧單元模擬梁結構中出現(xiàn)

2、的微小損傷。探索如何設置彈簧單元的相關參數(shù)，才能使數(shù)值模型更加貼近工程實際。在損傷梁上施加移動荷載，得到損傷梁的動力特性。采集任意點瞬態(tài)響應數(shù)據(jù)繪制位移時程曲線和加速度時程曲線。對時程曲線數(shù)據(jù)進行分析和處理，以確定梁結構的損傷位置。基于對損傷檢測問題相關文獻的學習，本文從以下幾個方面展開研究：
　　首先，通過建立梁結構動力學方程以及對損傷梁進行振動分析來研究移動荷載作用下?lián)p傷梁的力學性能?；谠摾碚?，在ANSYS軟件中建立移動荷載

3、作用下的損傷梁模型，選擇彈簧單元模擬厚度可忽略不計的微小損傷，在梁上施加移動荷載，獲得不同損傷程度、不同荷載質量、不同移動速度下的位移時程曲線和加速度時程曲線。其次，根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件設計模型試驗。在試驗用梁模型上設置不同位置和不同程度的裂縫損傷，按照不同荷載質量、不同移動速度、不同測點位置等工況進行對比分析。最后，應用去噪、小波變換等方法進一步處理分析試驗和數(shù)值模擬所得的數(shù)據(jù)，得到損傷的位置及各因素對檢測結果的影響。
　　在損傷

4、檢測中，施加的移動荷載質量越大，速度越??；被檢測的損傷程度越大；損傷位置距離測點越近時，檢測效果越明顯。對于同種工況和同種檢測條件下，加速度時程曲線比位移時程曲線的檢測效果明顯。原本看不出損傷的位移時程曲線，經過小波變換后，在損傷位置處尺度大于某個值時光斑變得較明顯，選取其中一個尺度的小波變換圖，可以在損傷處發(fā)現(xiàn)明顯凸起，可以成功檢測出損傷。
　　以上有關移動荷載作用下梁結構損傷檢測的研究，對后續(xù)其他類型結構研究具有一定參考價值。