文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于应变模态的桁架结构损伤识别
姓名:郭宗江
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:狄生奎
20100421
摘要结构健康监测技术起源于上个世纪的五六十年代,最初主要是在航空航天领域进行及时对损伤进行修复。这对保障人民生命财产安全、减少经济损失具有极其重大的意义本文阐述了国内外结构损伤识别的研究发展现状,论述和研究了基于动力参数进行某些杆件,识别效果不佳;时,一阶相对应变只能识别出损伤程度较大者,对损伤程度较小者识别效果并不明显。基于实验模态对一简支桁架结构进行了应变模态分析,证实了一阶相对应变对结构关键词:桁架结构;位移模态;应变模态;损伤识别;实验模态分析结构载荷监测。随着经济的发展,科学技术的进步,现代社会的建筑向大型化、复杂化发展,这些结构在复杂的自然环境中受到各种威胁,导致结构产生各种可能的损伤。为了保证安全,就要准确及时地对结构进行损伤检测,以获得结构准确的运行状况,从而与作用。。本文选用桁架结构作为研究对象,对一简支桁架结构进行了数值仿真计算,利用桁杆单元的特殊性质,用将节点位移转变为单元应变的方法,对桁架结构进行了损伤识别。得出如下结论:谝唤子Ρ淠L拢旒芙峁垢骼嗟ピ8思直鸱⑸煌潭鹊牡ノ恢盟鹕耸保受损单元的相对应变值远远超过其他无损单元,一阶相对应变对各杆损伤识别较为均匀,能有效地识别出结构损伤位置和定性的确定结构的损伤程度。诟呓子Ρ淠L拢呓子Ρ淠L杂诙嗍思鹕耸侗鸨冉厦飨裕坏ǘ杂苯峁勾τ诓煌鹕宋恢谩⑾嗤鹕顺潭鹊亩嗨鹕饲榭鱿拢靡唤紫喽杂Ρ淠苡效的对损伤进行识别;苯峁勾τ诓煌鹕宋恢谩⒉煌鹕顺潭鹊亩嗨鹕饲榭鱿拢倍嗨鹕说乃鹕顺度相差较小时,一阶相对应变对各受损单元都能进行有效的识别;当损伤程度相差较大通过仿真试验对同一简支桁架结构进行了应变模态分析,分析了其在简谐激励下的应变模态的获取方式,并对结构发生单损伤、多损伤的情况下进行了损伤识别,证实了一阶相对应变对结构损伤识别的有效性和实用性。损伤识别的有效性和实用性。硕十学位论文
,.基于应变模态的桁架结构损伤识别琺’,.,.,..簍籹;—陁
作者签名:‰:享、;嗍砷年∥月石日兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书日期:≯,啤辍本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。/月石日日期:≯硕十学位论文本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:导师签名:占日
第滦髀结构损伤检测的意义结构的安全对于保护人民的生命财产至关重要。新建成的工程结构通常是满足设计要求的,但是,结构在复杂的服役环境中,受到各种设计载荷,以及各种突发外在因素的影响而使结构安全受到威胁。一旦这些大型结构因为损伤而导致了坍塌等恶性结果,的不同阶段,刚发生的小损伤短时间内不会给结构造成很大的影响,但是损伤会降低结构的刚度和强度,随着损伤的积累,结构刚度以及强度会越来越低,最终整个结构都会发生破坏。由损伤引起整个结构系统破坏的例子数不胜数,如年韩国发生的断桥事范ㄋ鹕宋恢茫憾越峁顾鹕朔⑸奈恢媒腥范ǎ墙峁顾鹕苏锒系暮诵模拦浪鹕顺潭龋憾越峁顾鹕顺潭冉辛炕墙薪峁辜觳獾哪康乃冢彩进行结构完整性评定和维修决策的依据。げ饨峁刮锏氖S嗍倜憾越峁故S嗍倜性げ猓ǔS牖刀狭蜒А⑵@到目前为止,结构的健康检查还是定期的人工检测为主,传统的损伤检测方法有外观目测法和基于仪器设备的局部损伤检测方法,如超声检测【康取U庑┘觳夥椒ǖ木窒将给人民的生命财产造成不可估量的损失。由于损伤是个积累的过程,有其发生、发展件;年宜宾市南门大桥突然断裂等等,这些都是人类应该接受的教训。另一方面由于结构老化、腐蚀、疲劳而使结构的维修费用越来越高,如果我们能及时的监测出结构的运行情况,准确的掌握结构的损伤状况,就可以及时修复结构损伤,避免灾难的发生,同时也可以减少维修需要的费用。据有关资料显示【浚夜谝劢峁怪性加腥种灰上存在不同程度的损伤,有许多结构已经进入服役的后期,如不