基于模態(tài)應(yīng)變能變化率與小波變換的鋼結(jié)構(gòu)損傷定位研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)具有受力合理、剛度大、自重輕、抗震性能好、工期短、造價低等優(yōu)點，尤其能夠滿足建筑造型豐富、功能齊全等要求，被廣泛用于大跨度工業(yè)與民用建筑及公共建筑領(lǐng)域，成為反映一個國家建筑科學(xué)技術(shù)水平的標(biāo)志。由于環(huán)境荷載作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等災(zāi)害因素影響，鋼結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生損傷累積和抗力衰減，甚至?xí)l(fā)生破壞乃至倒塌的災(zāi)難性事故。因此，對鋼結(jié)構(gòu)在使用期間以及各種災(zāi)害影響下的損傷識別進(jìn)行研究，具有重大的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　本文結(jié)

2、合損傷識別領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對損傷識別進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。將基于模態(tài)應(yīng)變能變化率損傷識別法應(yīng)用到本文的研究中，利用損傷前后單元模態(tài)應(yīng)變能的變化來判斷損傷，并根據(jù)損傷前后模態(tài)應(yīng)變能的變化率來研究其作為損傷識別指標(biāo)的靈敏度。本文通過建立鋼結(jié)構(gòu)有限元模型來模擬結(jié)構(gòu)的單損傷和多損傷，結(jié)果顯示模態(tài)應(yīng)變能變化率損傷識別指標(biāo)可以有效的定位空間鋼結(jié)構(gòu)的單一損傷，但對空間鋼結(jié)構(gòu)的多損傷不敏感。
　　為提高模態(tài)應(yīng)變能變化率損傷識別法的準(zhǔn)確性和適用性，

3、將小波變換引入到空間結(jié)構(gòu)損傷識別中。根據(jù)小波奇異性檢測理論，提出將模態(tài)應(yīng)變能和小波變換相結(jié)合的方法對空間剛架和空間剛性網(wǎng)殼進(jìn)行損傷識別，即以結(jié)構(gòu)損傷前后若干階模態(tài)應(yīng)變能之和的差值變化率作為損傷指標(biāo)，對其進(jìn)行bior6.8小波變換，利用小波系數(shù)極大值點來判斷結(jié)構(gòu)損傷位置。本文以一個空間剛架結(jié)構(gòu)和一個空間剛性網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明：模態(tài)應(yīng)變能變化率不能準(zhǔn)確的識別空間剛架和空間剛性網(wǎng)殼的多損傷，在未損傷單元可能出現(xiàn)極值點，雖然小波