針對(duì)張弦桁架采用單損傷指標(biāo)識(shí)別損傷位置易受到干擾甚至產(chǎn)生誤判的問(wèn)題,提出基于曲率模態(tài)差和模態(tài)柔度差曲率融合的損傷識(shí)別方法�；贒-S證據(jù)矩陣和加權(quán)平均兩種數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則,建立張弦桁架損傷識(shí)別的單次融合和兩階段融合識(shí)別流程。采用有限元軟件ANSYS建立張弦桁架分析模型,利用減小構(gòu)件截面積模擬弦桿損傷,分別采用非融合單損傷指標(biāo)、單次數(shù)據(jù)融合和兩階段融合方法進(jìn)行損傷識(shí)別分析。結(jié)果表明:單損傷識(shí)別指標(biāo)的抗干擾能力較低,尤其對(duì)支座附近下弦桿的識(shí)別效果差;基于數(shù)據(jù)融合的損傷識(shí)別方法能夠綜合多種指標(biāo)損傷識(shí)別結(jié)果,有效提高損傷位置識(shí)別的準(zhǔn)確性;與加權(quán)平均數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則相比,基于D-S證據(jù)矩陣準(zhǔn)則的數(shù)據(jù)融合方法更能有效降低非損傷位置干擾,識(shí)別效果更好;兩階段融合方法效果優(yōu)于單次融合方法,損傷位置的損傷概率愈發(fā)接近于1,非損傷位置的損傷概率愈發(fā)趨近于0。最后開(kāi)展了一榀張弦桁架模型的損傷識(shí)別試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了當(dāng)所獲取模態(tài)數(shù)據(jù)受到環(huán)境或測(cè)試噪聲等因素影響下,文章提出的基于數(shù)據(jù)融合的損傷識(shí)別方法仍具有較好的魯棒性,能夠有效識(shí)別實(shí)際張弦桁架結(jié)構(gòu)的損傷位置。但由于曲率模態(tài)差以及模態(tài)柔度差曲率難以識(shí)別損傷程度,因此文章... 

【文章來(lái)源】：土木工程學(xué)報(bào). 2020,53(08)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

圖2 兩階段融合方法

基于曲率模態(tài)差(CMD)和模態(tài)柔度差曲率(MFDC)單損傷指標(biāo),本文提出兩種數(shù)據(jù)融合方法:單次融合方法(如圖1所示)和兩階段融合方法(如圖2所示)。圖2 兩階段融合方法

通過(guò)對(duì)某火車(chē)站頂棚結(jié)構(gòu)進(jìn)行縮尺簡(jiǎn)化,本文建立了如圖3所示的跨度為6m的張弦桁架有限元模型。上弦采用倒三角立體桁架,每?jī)蓚�(gè)節(jié)點(diǎn)之間由四角錐基本單元構(gòu)成,寬度為0.25m;結(jié)構(gòu)中部均勻布置5根撐桿,長(zhǎng)度分別為0.274m、0.54m、0.65m、0.54m、0.274m;下弦布置拉索,桿件具體尺寸如表1所示。采用有限元軟件ANSYS建立分析模型,桁架桿采用Beam188單元,撐桿采用LINK8單元,拉索采用LINK10單元,采用施加初應(yīng)變的方式對(duì)拉索施加2kN的預(yù)應(yīng)力。模型一端為固定支座,另一端為滑動(dòng)支座,并在平面外施加側(cè)向約束,限制y方向的位移。為了考慮工程實(shí)際中結(jié)構(gòu)受到的恒活荷載,將其簡(jiǎn)化為桁架上弦桿節(jié)點(diǎn)單元質(zhì)量(20kg),采用mass21單元模擬。圖3中A1、A2和A3桿為損傷桿件,其中A1和A2桿損傷用于數(shù)值模擬;A2和A3桿損傷用于模型試驗(yàn),以從不同位置和角度驗(yàn)證融合識(shí)別方法。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3452060