浅析南京奥体中心体育场空间结构损伤识别初探

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1、东南大学硕士学位论文南京奥体中心体育场空间结构损伤识别初探姓名：夏炎申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：冯健20040301中文摘要南京奥体中心体育场空间结构损伤识别初探硕士研究生：夏炎指导老师：冯健教授东南大学摘要结构的损伤识别是当前工程界热门而又重要的课题。其基础原理为结构的模态特性(频率、模态振型、模态阻尼等)是和结构的物理参数(质量、阻尼、刚度)相对应的固有特性，所以通过结构模态特性的变化可以判断结构物理特性发生的变化。土木行业的损伤识别技术源于航天科学和机械领域，并随着土木工程自身的特点和需要而不断发展。然而损伤识别在国内土木工程中的实际应用还不多，在

2、复杂的大型空间结构中也未见针对性的试验或理论研究。本文以2003年10月在东南大学进行的南京奥体中心上部钢结构模型试验为背景，着眼于损伤识别在复杂空间结构中的实际应用，对相关问题进行了研究和思考。介绍了试验过程和相关理论；对本次试验的得失做了总结；得出关于损伤识别的试验结论：并对以后的试验提出相关建议。对奥体模型的动力特性进行分析，研究了大型空间结构的动力特性受各种因素影响的变化规律。利用有限元手段对奥体模型进行了静力弹塑性分析，得到有益的结论。对土木界的损伤识别研究应用现状深入思考，并在此基础上提出对大型空问结构损伤识别的建议。研究了几种典型的动测损伤识别算法，提出

3、这些方法用于奥体模型的思路，以MSCM法为例进行了有限元模拟，并对奥体上部钢结构进行了在线监测设计。关键词：损伤识别，奥体模型，空间结构，模态测试，动力特性第J页英文摘壁ThePreliminaryStudyofDamageIdentificationofTheSpatialStructrueofNanjingOlympicStadiumGraduatestudent：XIAYahSupervisor：FENGJianProf．SoutheastUniversity，ChinaAbstractDamageidentificationofstructuresisapop

4、ularandimportantsubjectofengineeringtoday．Thebasicideabehindthistechnologyisthatmodalparameters(notablyfrequencies，modeshape，andmodaldamping)arefunctionsofphysicalpropertiesofthestructure(mass，damping，an4stiffness)；therefore，changesinthephysicalpropertieswillcausedetectablechangesinthem

5、odalproperties．Damageidentificationtechnologyofcivilengineeringareaerospace，andmechanicalengineeringbyorigin，andhasbeenrapidlyexpandingoverthelastfeWyearstomeetthecharacteristicsanddemandsofcivilengineeringitself．However，itsapplicationsareyetveryfew,andstudyonexperimentandmethodwithrega

6、rdtolarge—scalespatialstructuresareyetnotcawedout．WiththeexperimentconductedatSoutheastUniversityinOctober2003onamodeloftheOlympicGamesstadium，severlissuesconcerningtheupquestionisstudied，Tbeprocessandrelativetheoriesoftheexperimentisdescribed，gainandlossofthisexperimentissummarized，con

7、clusionsaboutdamagedetectionarepresented．Somesuggestionsarealsogiventoexperimentsinthefuture．Dynamicpropertiesofthestructureisanalyzed，andbythismeansthewaythatthevibrationcb，aracteristicsoflarge—scalespatialstructureschangeswithsomekindsoffactorsarestudied．Push．overanalysisisap