基于层间相对位移计测和细观断裂模型的多高层钢结构损伤识别

摘要

近年来,自然灾害对重要结构的破坏屡见不鲜,引起人们的密切关注.当大型结构发生突发性损伤时,如果能够及时做出判断和警报,采取应急处理措施,可以防止损伤进一步发展和避免其它事故;对于长期在役的重要结构,如果能够定期对其累积损伤的程度做出正确评估,就可以充分掌握结构的工作状态,确保结构的安全.本文利用结构层间相对位移测量，在结构模型中引入材料的细观断裂模型，预测结构在大塑性循环荷载下的裂缝扩展情况，并以2013年12月在日本18层1/3缩尺钢框架结构E-Defense振动台试验中采集到的试验数据为依据，与数值模拟结果进行对比，验证细观断裂模型用于预测整体结构在大塑性循环荷载下的裂缝扩展的可行性。为节约计算时间以面向实时监测，考察采用4种滤波方法对测得的层间位移数据进行过滤，通过有限元计算，对比各方法的滤波效果并评价其准确性。