基于残余力向量的平面桁架结构损伤识别研究

摘要

结构损伤识别技术是当前土木工程领域研究的难点和热点问题。本文利用结构的模态数据结合残余力向量进行损伤识别,以一个平面桁架为例子作了以下几个方面的研究:
　　(1)通过矩阵分解构造结构单元刚度联系矩阵,以单元刚度联系矩阵代替结构杆件,并且通过构造损伤定位指数在残余力向量法中实现结构的损伤定位,具有很可靠的准确性。
　　(2)为了提高结构损伤识别的计算效率,引入子结构的概念。将整体的识别转入局部的识别。子结构分析中,利用界面位移模态综合法对‘截口’进行处理,数值模拟的结果表明这种方法识别精度高。
　　(3)为了达到实测自由度与理论自由度想匹配的目的,采用改进的Guyan缩聚法缩聚掉水平自由度,解决了Guyan缩聚忽略结构质量产生较大误差的问题。此外,在损伤识别中对噪声进行了模拟。
　　(4)结合试验所测的频率,通过调整结构刚度的方法对理论模型进行参数修正,使试验和理论频率尽量一致。比较两次调整后的结构模态,表明实测模态数据用于第二次调整后的结构的单个损伤识别非常有效。

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第1章 绪 论

1.1 论文研究背景

1.2 结构损伤识别研究现状

1.3 结构损伤识别亟待解决难点问题

1.4 本文研究主要内容

第2章 结构动力分析的子结构法

2.1子结构模态综合法

2.2 自由度缩聚技术的发展

2.4 本章小结

第3章 残余力向量法的基本理论

3.1 残余力向量法的发展

3.2 残余力向量法识别基本原理

3.3 此识别理论中的相关问题

3.4 平面桁架数值模拟

3.5 子结构分析在损伤识别中的应用

3.6 本章小结

第4章 平面桁架模型实验研究

4.1 模型设计

4.2 测量系统

4.3 测试内容

4.4 试验结果分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及参与项目

致谢