特高壓輸電塔的損傷識別.pdf

1、結(jié)構(gòu)材料中存在著各種各樣的缺陷，為結(jié)構(gòu)損傷提供了前提條件；加上結(jié)構(gòu)投入使用后一切不可預(yù)計的外力，結(jié)構(gòu)破損是在所難免的。為了在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重破壞或者倒塌之前找出這些缺陷和損傷并加以處理避免災(zāi)難發(fā)生，人們開始對結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測和健康監(jiān)測等研究。但現(xiàn)階段的損傷檢測方法仍然存在許多缺點(diǎn)，對大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如輸電塔結(jié)構(gòu)）無法一步將損傷的位置和程度同時識別出來，而且對稱性和噪聲對結(jié)構(gòu)損傷識別影響亟待解決。所以多種方法結(jié)合，分步多層次交叉識別方法是復(fù)雜結(jié)

2、構(gòu)損傷識別的關(guān)鍵。
　　 本文以江漢大跨越輸電塔為例，提出了基于模態(tài)應(yīng)變能理論和曲率模態(tài)理論的兩步結(jié)構(gòu)損傷檢測方法，主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 ①將曲率模態(tài)理論和灰色理論相結(jié)合，提出基于振型曲率置信因子的結(jié)構(gòu)損傷定位方法。并對其的識別效果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該方法對大小損傷間的差距要求不高，只要最大損傷不比最小損傷的損傷程度大70個單位，識別效果仍然為理想；但是對噪聲影響比較敏感。
　　 ②利用模態(tài)應(yīng)變能變化對結(jié)構(gòu)進(jìn)行

3、損傷定位分析，識別結(jié)果表明該方法對多損傷時損傷之間的差距比較敏感，但抗噪聲能力強(qiáng)。
　　 ③比較兩種損傷定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)，利用信息融合技術(shù)將兩種方法融合起來進(jìn)行損傷定位識別。結(jié)果表明融合信息法能夠有效地發(fā)揮兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，降低噪聲的影響，提高損傷定位能力。
　　 ④對于結(jié)構(gòu)損傷程度識別問題，采用模態(tài)應(yīng)能耗散率理論通過結(jié)構(gòu)損傷時能量耗散和模態(tài)應(yīng)變能變化的關(guān)系建立計算損傷程度的公式。該公式能夠同時進(jìn)行損傷定位和定量，但是由于

4、結(jié)構(gòu)損傷后的單元剛度矩陣一般是無法獲得，因此假設(shè)損傷后單元剛度矩陣不變，顯然這與實(shí)際情況不符，所以損傷程度識別結(jié)果存在相當(dāng)大的誤差。為了提高損傷程度的識別能力，本文引入了結(jié)構(gòu)損傷后單元剛度矩陣對原方法進(jìn)行改進(jìn)推導(dǎo)出表達(dá)損傷程度和結(jié)構(gòu)損傷前后模態(tài)應(yīng)變能關(guān)系的一元四次方程，可以通過解一元四次方程可以計算出損傷程度。分析得該改進(jìn)方法的損傷程度識別能力非常強(qiáng)，有效避免了損傷前后單元剛度矩陣不變假設(shè)帶來的誤差，同時大大提高了損傷程度識別的抗噪聲能