基于多尺度模型修正的結(jié)合梁斜拉橋損傷識(shí)別方法
本文關(guān)鍵詞: 損傷識(shí)別 兩階段響應(yīng)面方法 多尺度模型修正 模態(tài)曲率 模態(tài)應(yīng)變能 出處:《東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2014年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:以灌河大橋?yàn)楣こ瘫尘?提出了基于多尺度有限元模型修正的結(jié)合梁斜拉橋損傷識(shí)別方法.首先基于現(xiàn)場環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果和兩階段響應(yīng)面方法對初始多尺度模型進(jìn)行修正,并將修正后模型定為原始未損傷狀態(tài);進(jìn)而,利用多尺度模型修正方法對結(jié)構(gòu)不同部位不同程度的損傷進(jìn)行識(shí)別,并探討了模態(tài)曲率損傷指標(biāo)和單元模態(tài)應(yīng)變能損傷指標(biāo)對不同結(jié)構(gòu)尺度損傷的敏感性.分析結(jié)果表明:在不考慮噪聲干擾情況下,模態(tài)曲率和單元模態(tài)應(yīng)變能指標(biāo)對精細(xì)小尺度單元區(qū)域主梁微小(1%)損傷均較為敏感,可識(shí)別出結(jié)構(gòu)的損傷位置,而對大尺度單元區(qū)域的損傷敏感性略低;在考慮噪聲干擾情況下,精細(xì)小尺度單元區(qū)域比大尺度單元區(qū)域在損傷識(shí)別方面的抗噪性更好,且模態(tài)應(yīng)變能損傷指標(biāo)的抗噪性略優(yōu)于模態(tài)曲率損傷指標(biāo).故而提出的多尺度建模及其損傷識(shí)別方法具有應(yīng)用到實(shí)際工程中微損傷識(shí)別的潛力,并為大跨結(jié)構(gòu)損傷預(yù)后奠定了基礎(chǔ).
[Abstract]:Based on the engineering background of Guanhe Bridge, a damage identification method based on multi-scale finite element model correction is proposed. Firstly, the initial multi-scale model is modified based on field vibration test results and two-stage response surface method. The modified model is defined as the original undamaged state, and then the damage of different parts of the structure is identified by using the multi-scale model correction method. The sensitivity of modal curvature damage index and element modal strain energy damage index to damage at different structural scales is discussed. The modal curvature and the element modal strain energy index are sensitive to the damage of the main beam in the fine small scale element area, and can identify the damage position of the structure, but the damage sensitivity to the large scale element area is slightly lower. In the case of noise interference, the fine small scale element region is better than the large scale element area in the damage identification. The noise resistance of the damage index of modal strain energy is slightly better than that of the damage index of modal curvature. Therefore, the multi-scale modeling and damage identification method have the potential to be applied to the micro-damage identification in practical engineering. It also lays a foundation for the prognosis of long span structure damage.
【作者單位】: 東南大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51178101,51378112) “十二五”國家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2011BAK02B03)
【分類號】:U448.27;U445.7
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,本文編號:1533934
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