基于不完整频响函数的结构损伤识别方法.pdf

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1、四川建筑科学研究第37卷第5期82SichuanBuildingScience2011年1O月基于不完整频响函数的结构损伤识别方法李柳生，蔡晶(1．南京工业大学，江苏南京210009；2．江西蓝天学院土木系，江西南昌330029)摘要：对土木工程结构的分析模型，在传感器不完整布置的情况下，推导基于不完整频响函数的“定性一定位一定量”的损伤识别方法。首先，利用不完备的频响函数图形的偏移程度进行损伤的定性判定；然后，建立损伤识别指标对损伤位置进行识别；最后，推导损伤定量计算方法，对损伤程度进行评估。仿真结果表明，本文提出损伤识别3阶段方法，对结构损伤探测的评估能

2、得到比较满意的结果。关键词：频响函数；传感器；损伤定性；自由度中图分类号：TU311．3文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)05—082—04AnidentificationmethodofstructuraldamagefrequencyresponsefunctionsLILiusheng，CAIJing(1．NanjingUniversityofTechnology，N粕jing210009，CMna；2．SchoolofCivilEngineering，JiangxiBlueskyUniversity，Nanchang330029，

3、China)Abstract：Basedonthesensorisincompletearrangementinthemodelofcivilengineeringstructures．Derivedtobeincompletefrequencyresponsefunctionandtheproposeddamageidentificationmethod．Thismethodisathree—stage：“diagnosis—localization—quantification”．Thefirstofall，usingthefrequencyrespon

4、sefunctiontheofsetlevelofgraphicstodiagnosisofstructuraldamage．Then，welocalizethedamagelocationsbyusingdamageindexofdiferentnodesordegree—oGfreedoms，whichcanbeobtainedfrommeasuredincompletefrequencyresponsefunctions．Theend，compressionthenumberofmeasuredelementstoachievetheoverallin

5、tegrityoftheinformation，adamagequantificationformulaisthendeducedfromthereduceddegree-obfreedomsystemtocalculatedamageextents．ThesimulationresultsdemonstratethatthemethodcanachievedamageidentificationandtheaccuracyoflocalizationandquantificationCanbesatisfied．Keywords：frequencyresp

6、onsefunction；sensor；diagnosisofstructuraldamage；degree—of-freedom路和杨彦芳的主元思想基础上，提出的基于不完整0引言频响函数的损伤识别方法。近年来，在土木工程领域，基于频响函数(Fre—1频响函数quencyResponseFunction)的损伤识别研究取得了比较大的进展。基于频响函数的损伤识别方法可以通过对整个连续体结构离散化，利用有限元方分为：定性一定位一定量的3阶段方法。郑明刚法得到的个自由度的动力学方程-5]：_．等¨利用频响函数的曲率改变对单损伤结构的定●MX()+cx(￡)+roc

7、(f)：-厂(t)(1)位识别效果很明显但是不能做到定量识别；曾神昌式中M，C，K分别为凡×阶的质量、阻尼和刚度等利用频响函数和神经网络相结合的方法对多矩阵。损伤的结构做到了精确的定位，但是定量分析的误对式(1)傅立叶变换，得到频响函数J：差性很大；郭惠勇等利用不完备频响函数得到结()=(一09M+jo,c+)(2)构多损伤状态的损伤定位和定量，但是只能适用于式中日()为rl,×17,阶的对称矩阵。自由度比较少的结构；杨彦芳等在解决网架结构当离散化的结构自由度数非常多时，不能在所对多自由度结构提出的主成分分析法，但是只能做有节点上布置传感器。如果实际布置的传

8、感器测到到定位，不能做到定量。本文在郭惠勇的不完备思