官振乐，张浩，李向东，孙伟，柳登瀚

（胜利油田技术检测中心，山东东营 257061）①

在K 型井架现场检测中，有时会发现新投产的井架出现承载能力达不到设计要求的情况，经检查发现井架底部铰支不在同一水平线，井架出现左右倾斜导致井架的承载能力下降。这是由于在井架安装时底部铰支水平校正不合理或者地基出现沉陷等情况导致了井架整体出现了支座沉降缺陷。通过曲率模态差值对井架支座沉降缺陷进行初步确定，然后建立有限元模型修正目标函数，确定模型修正函数变量范围，对井架支座沉降缺陷进行定量分析。

1 基于曲率模态的损伤识别理论

根据材料力学，对直梁某截面处定义的弯曲静力关系表示为［1］

式中：q（x）为直梁x 截面处杆件曲率；ρ（x）为直梁x截面处杆件曲率半径；M（x）为直梁x 截面处所受弯矩；EI（x）为直梁x 截面处抗弯刚度。

由式（1）可知：当直梁某截面出现损伤时，该截面的刚度就会变小，则该截面曲率增大，那么该截面损伤前后的曲率模态差振型曲线就会发生明显的突变。根据该突变就可以识别出结构的损伤位置。

在实际检测中，曲率模态是不可以直接测量得出，但是可以通过加速度传感器测出其位移模态，再由位移模态进行中央差分计算得到［2］，即

式中：j为测点号；∮ij为结构第i 阶测点j 单元处位移模态；lj为测点之间的间距。

2 支座沉降缺陷对K 型井架的曲率模态的影响规律

2.1 有限元实现

在有限元模拟中，定义一个偏转角度α，以井……