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基于单位载荷变形差值曲率的承载钢结构损伤识别
  • ISSN号:1007-791X
  • 期刊名称:燕山大学学报
  • 时间:2012
  • 页码:556-560
  • 分类:TU312.3[建筑科学—结构工程] TP206[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]燕山大学车辆与能源学院,河北秦皇岛066004, [2]燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51104129); 河北省自然科学基金青年基金项目(E2011203153); 河北省高等学校科学技术研究青年基金项目(2010163)
  • 相关项目:在役井架钢结构安全评估与剩余寿命预测理论研究
中文摘要:

损伤是影响承载钢结构性能最重要的因素,及时、准确地诊断承载钢结构的损伤是保证系统安全可靠的前提。根据模态柔度比固有频率或振型对损伤更敏感的特点,提出了基于柔度矩阵的单位载荷变形差值曲率法识别承载钢结构的损伤。该方法将基于动力的柔度和静力测试中的变形结合起来,以动力测试数据反映结构静力特征的变化,当有损伤或损伤增大的时候,单位载荷变形差值曲率有更明显的变化。首先,建立了低阶的模态观测数据与柔度矩阵的表达式。其次,推导了单位载荷变形与柔度矩阵的关系,结合曲率模态和变形差值的思想,提出了基于单位载荷变形差值曲率识别承载结构损伤的方法。最后,通过对承载钢结构模型的损伤识别得出:该方法所需模态信息量小,只需一阶频率和振型信息即能够准确定位单损伤、两损伤;对于多损伤可以识别,精度有所下降,但基本可以满足工程要求。

英文摘要:

Damage is the most important factor that influences the capacity of load-carrying steel structures. To diagnose damage precisely and in time is premise to ensure the safety and reliability of the system. Because flexibility is more sensitive to damage than natural frequency and mode shape, a novel method based on deformation difference curvature in unit load from flexibility matrix is proposed for damage identification for load-carrying steel structures. The opinion of dynamic flexibility and static de- formation are combined into this method, so changing in static characteristics can be reflected when dynamic test dada changed. And deformation difference curyature in unit load will be changed more obviously once damage exist or enlarge. Firstly, flexibility matrix is built according to the low measurement modal data; secondly, the relational expression between deformation in unit load and flexibility matrix are derived; and then, combined the idea of modal curvature and deformation difference, the damage iden- tification method is demonstrated with deformation difference curvature in unit load; finally, damage of load-carrying steel structures model is identified by this method. Results show that single and two-damage can both be identified accurately only using the first frequency and modal shape; multi-damage can also be identified, but the accuracy is declined. On the whole, it is acceptable in engineering.

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期刊信息
  • 《燕山大学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:河北省教育厅
  • 主办单位:燕山大学
  • 主编:张福成
  • 地址:河北省秦皇岛市燕山大学期刊社
  • 邮编:066004
  • 邮箱:xuebao@ysu.edu.cn
  • 电话:0335-8057043
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-791X
  • 国内统一刊号:ISSN:13-1219/N
  • 邮发代号:18-73
  • 获奖情况:
  • 2009年获2004-2008年度河北省教育系统优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3409