基于频率的自由—弹性支承杆损伤识别方法研究

摘要

损伤识别是近年来出现的一门新兴学科.它的主要内容是通过对结构进行检测来确定结构是否有损伤存在,进而判别损伤程度和方位以及损伤的变化趋势等.该文综述了近几年出现的土木工程结构损伤识别的方法,其中,基于固有频率的结构损伤识别技术测试方法简单、分析方法成熟、精度高,因此,该文选择固有频率作为损伤标识量,将嵌固于土体中的混凝土桩简化为自由—弹性支承杆,考虑了杆端的弹性支承条件,通过严格的理论推导,给出结构存在横向裂纹时缺陷位置、缺陷处的相对刚度以及固有频率之间的函数关系,提出了自由—弹性支承杆的损伤识别方法(第二章).数值模拟给出了很好的识别结果(第三章).实验研究的结果进一步验证了该文方法的可行性(第四章).

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第一章绪论

1.1结构损伤识别的意义及发展

1.2结构损伤识别的机理

1.3结构损伤识别的现状

1.4结构损伤检测技术简介

1.5本文的主要研究内容

第二章结构损伤识别相关理论及方法

2.1概述

2.2基于模态频率的结构损伤识别方法

2.3本文方法的动力学基础

第三章结构损伤识别的数值研究

3.1引言

3.2模拟损伤模型简介

3.3数值模拟

3.4噪声影响

3.5本章小节

第四章自由—弹性支承杆实验模态分析

4.1概述

4.2模态分析原理和方法

4.3 DASP系统简介

4.4模态分析的步骤

4.5提高测试精度的措施

4.6钢杆实验研究

4.7混凝土杆实验

4.8本章小节

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

附录A

攻读研究生期间公开发表的论文

攻读研究生期间参加的科研、教学、实践项目

附录B

自由杆损伤程度为20％～80％时的模态频率及识别结果

悬臂杆损伤程度为20％～80％时的模态频率及识别结果