土木工程结构损伤检测技术研究概述

介绍了土木工程结构损伤检测技术的发展、各种检测方法及其优缺点,包括传统检测方法、基于静力参数的损伤诊断法及基于振动的损伤检测法,并介绍了结构损伤诊断技术的应用.     

基于信息融合技术的结构损伤诊断方法

为提高结构损伤识别的准确率,将多源信息融合技术引入到结构损伤诊断中．在介绍多源信息融合技术的基本理论、功能模型、级别分类和数学方法的基础上,将2种或多种结构损伤识别方法提取的损伤特征向量进行特征级融合,建立了基于信息融合的结构损伤诊断方法．在钢筋混凝土板损伤试验中测试其模态信息,利用基于信息融合的结构损伤诊断方法进行裂缝位置识别,并与单独使用模态应变能法和柔度法进行损伤识别的结果进行对比．结果显示基于特征级信息融合的结构损伤诊断方法能够准确识别单一损伤识别方法无法识别的结构损伤,对于多位置损伤识别亦有效果．基于信息融合的结构损伤诊断方法具有良好的损伤敏感性．不同的信息融合算法有不同的适用范围,在实际结构健康监测中,要通过详细分析选择合适的多源信息融合算法．     

基于有限元模型的梁结构损伤识别技术研究

研究基于有限元模型的梁结构损伤识别的正反问题,即正问题采用有限元模型求解包含损伤位置和程度参数的结构前三阶固有频率,经曲面拟合技术拟合得到解曲面;反问题将实际损伤结构前三阶固有频率作为输入,绘制损伤梁结构位置和程度的等高线,根据曲线的交点识别出损伤梁结构损伤位置和程度。数值仿真算例表明:该方法具有足够的辨识精度,为梁类结构损伤识别提供了新方法。     

基于模态振型的结构损伤识别

本文对基于模态振型的结构损伤识别方法进行了研究，提出一个新的模态参数——振型差值曲率，阐述了用它作为参数进行结构损伤识别的思想与方法，然后建立了一个悬臂梁的数值模型，用有限元分析计算结果作为损伤诊断的依据，对不同的模拟损伤用本丈所研究的方法进行了识别，结果表明采用振型差值曲率法可找到结构损伤的位置并确定结构损伤的程度，分析判断简便有效。     

一种利用时间序列分析的特征提取与损伤预警方法

针对结构健康监测中如何基于在线监测数据实现损伤诊断的问题,提出了一种利用时间序列分析ARMA模型的特征提取和损伤预警方法.首先对所有监测数据样本建立ARMA模型,以模型中AR部分参数的主成分矩阵构建Mahalanobis距离判别函数,提出了一种新的结构损伤敏感指标DDSF.然后,采用t-检验考察该指标在损伤前后是否存在显著性变化,从而可以有效地实现结构损伤预警.三跨连续梁数值算例表明,提出的结构损伤特征指标对结构的微小损伤具有敏感性,具备结构在线实时损伤预警的应用价值.     

夹层梁脱层与裂纹检测试验的小波分析

探索采用小波分析方法,对FRP(玻璃钢)夹层梁的脱层损伤和裂纹损伤检测分别进行试验研究。利用智能结构技术监测夹层梁结构的应变响应信号,对应变响应信号进行复一阶高斯小波变换,通过分析小波变换系数中包含的奇点特征,对梁上的损伤信息进行了有效的识别,监测结构的损伤状况。研究了脱层损伤和裂纹损伤发生在不同损伤程度时的小波变换方法识别。研究表明,本文方法对有效地监测FRP夹层梁是否存在损伤,损伤类型,损伤位置以及损伤程度的定量判定,均能提供较好的参考价值。     

基于地震损伤性能的抗震设计方法

本文根据建筑结构基于性能的抗震设计思想,介绍了钢筋砼剪切型结构地震损伤模型及其性能参数的确定方法,根据国内外最新研究成果,通过与我国现行抗震设计规范三水准设计目标的比较,提出了地震损伤目标的确定和基于地震损伤性能的设计准则和方法．     

随机结构动力学及其进展

简述了随机结构动力学的发展历程，给出了日益复杂的随机结构动力学问题的解析方法，并以实例说明随机结构动力学在土木和航空工程中的应用。讨论了工程结构的各种随机损伤，包括运动失稳、首通问题和疲劳损伤。     

基于柔度矩阵与应变模态的钢框架结构的损伤诊断研究

近几年来,利用结构的振动信息和系统动态特性进行结构的损伤诊断,是目前国内外损伤识别研究领域的热点。钢框架结构是一种常用的钢结构形式,由于服役时间久远,其损伤的出现是难免的,为了确保人民生命财产的安全,开展结构的损伤诊断研究是必须的。提出了一种基于柔度矩阵与应变模态的钢框架结构的损伤诊断二步法,通过具体钢框架结构的仿真分析,该方法能够对结构的损伤的进行准确的识别,具有一定的实际价值。     

飞机用复合材料结构分层损伤研究进展

复合材料是现代飞机工业不可缺少的重要结构材料,而复合材料层合板结构的分层损伤问题一直是飞机研制过程中经常要面对的结构问题.文章综述了飞机用复合材料分层损伤问题的研究进展,介绍了为保证复合材料结构的正常工作而采用的常用无损检测方法,并报道了国内外学者在含分层损伤复合材料层合板实验及数值模拟方面所做的研究.