港航水工結(jié)構(gòu)無損檢測新技術研究.pdf

1、惡劣的外部環(huán)境和復雜的作用條件，使港航水工結(jié)構(gòu)在服役期間不可避免的產(chǎn)生損傷，損傷經(jīng)過累積必然引起結(jié)構(gòu)使用性能降低甚至發(fā)生破壞，威脅生命和財產(chǎn)安全。通過恰當?shù)氖侄稳媪私飧劭诖a頭和航電樞紐等結(jié)構(gòu)的“健康”狀況，及時發(fā)現(xiàn)危及結(jié)構(gòu)安全的隱蔽損傷已經(jīng)勢在必行。本文將結(jié)構(gòu)無損動態(tài)檢測技術和局部細化無損檢測技術結(jié)合，研究基于港航水工結(jié)構(gòu)荷載特性激勵的模態(tài)參數(shù)識別方法，對港航水工結(jié)構(gòu)無損檢測新技術展開了較為系統(tǒng)的研究。
　?。?）大部分港航水工

2、結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下均承受明顯的水流脈動壓力荷載激勵，水流脈動壓力在時間和空間上具有隨機性，可用概率方法和統(tǒng)計函數(shù)來描述，其頻率結(jié)構(gòu)可用譜密度描述。港航水工結(jié)構(gòu)水流脈動壓力譜密度一般為多種噪聲譜的組合，可近似為白噪聲輸入激勵。
　?。?）港航水工結(jié)構(gòu)可簡化為多自由度系統(tǒng)，可利用系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型和可控性、可觀性條件，進行模態(tài)參數(shù)識別。在特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法（ERA法）的基礎上引入熵的概念，利用奇異熵技術解決了系統(tǒng)特征矩陣定階難的問題。在頻

3、域分解法的基礎上引入模態(tài)一致性函數(shù)，比較準確地確定了奇異值曲線的峰值，同時確定該階模態(tài)起主要作用的優(yōu)勢頻域帶寬?；谄娈愳氐腅RA法和功率譜峰值法在高樁碼頭的模態(tài)參數(shù)識別中效果較好。
　　（3）提出了一種綜合保證測點應變模態(tài)能量和目標模態(tài)線性無關性的方法，采用逐步累加的方式求解改進的Fisher信息陣，得到同時滿足模態(tài)可測性和強抗噪能力的傳感器優(yōu)化布置方案?；赒R分解和MAC準則優(yōu)化傳感器布置，并利用整數(shù)編碼遺傳算法使MAC矩陣

4、的最大非對角元迅速降低。
　?。?）對基于模態(tài)置信度、模態(tài)柔度、剛度變化、曲率模態(tài)、應變模態(tài)、變形曲率的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法理論和損傷敏感特征因子的計算方法進行介紹與分析，在此基礎上進行了基于模態(tài)參數(shù)識別的高樁碼頭結(jié)構(gòu)損傷評估研究。研究了基于 LS-SVM與模態(tài)參數(shù)識別相結(jié)合的損傷診斷方法，并應用于大型樞紐工程導墻結(jié)構(gòu)的損傷定位分析中。
　?。?）提出一種基于整體無損動態(tài)檢測與局部細化檢測相結(jié)合的檢測新技術。介紹了一種適用于港航