某大跨預應力鋼結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測與損傷識別研究.pdf

1、本文針對大跨度預應力鋼結(jié)構(gòu)中的弦支穹頂結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測與損傷識別問題，以某預應力鋼結(jié)構(gòu)弦支穹頂作為具體研究對象，建立了結(jié)構(gòu)的有限元模型，并基于線性關(guān)系假說和多目標優(yōu)化算法對該模型進行計算，完成了對該大跨度預應力鋼結(jié)構(gòu)（弦支穹頂）的環(huán)索單元的損傷識別，初步驗證了此方法在大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測領(lǐng)域的適用性，為該類型大跨度預應力鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與損傷識別研究提供了理論依據(jù)。
　　本文研究工作主要包括以下幾個方面:
　　(1)

2、本文建立了一個40m跨Kiewitt型弦支穹頂?shù)挠邢拊鶞誓Ｐ?，并基于有限元仿真模擬受力情況和弦支穹頂結(jié)構(gòu)的預應力優(yōu)化原理，對該Kiewitt型弦支穹頂?shù)慕孛娉叽绾铜h(huán)索設計初始預應力進行迭代和循環(huán)計算，并將最優(yōu)環(huán)索初始預應力換算成初應變施加在結(jié)構(gòu)上。
　　(2)在已有Kiewitt型弦支穹頂結(jié)構(gòu)的有限元計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究驗證了該弦支穹頂?shù)沫h(huán)索單元的索力同所有環(huán)索的健康狀況間線性關(guān)系的假說，驗證表明，該假說在計算設定的受損

3、索的最大損傷程度為40％的計算范圍內(nèi)是可以接受的，而當損傷程度為40％及以上時，線性關(guān)系假說的誤差增速明顯加快。損傷程度越大，線性誤差也逐漸變大;索力越大，相應的線性關(guān)系假說的誤差越大。
　　(3)由于該線性關(guān)系只是一種近似的線性關(guān)系，無法直接用于求解環(huán)索單元的損傷向量，本文使用多目標優(yōu)化算法，可以在較小誤差范圍內(nèi)求解出上述線性關(guān)系假說公式的非劣解，即在較小的誤差范圍內(nèi)識別出環(huán)索的損傷位置和損傷程度。本文研究表明，當弦支穹頂結(jié)構(gòu)受