杨秋伟, 周卫东, 梁超锋

(1.绍兴文理学院 土木工程系,浙江 绍兴 312000;2.华汇工程设计集团股份有限公司,浙江 绍兴 312000)

重大工程结构在服役期间，由于外力碰撞、环境腐蚀、材料老化等因素的影响，将不可避免的出现损伤。结构的局部损伤将可能导致结构整体的迅速破坏而酿成重大的工程事故。为了确保结构的安全性能，必须对结构损伤的发生、损伤的位置和程度作出及时的判断。近年来，关于结构损伤识别方面的研究已取得了长足的进展[1-4]。目前大部分损伤识别方法均是基于结构有限元模型的模型修正方法，其原理是通过不断修正结构的有限元模型使其和测量所得的反应数据相匹配，模型的修正量即为结构的损伤量。模型修正方法通常可以分为四类：矩阵优化方法[5-6]，灵敏度方法[7-9]，特征结构分派方法[10-11]，最小秩扰动方法[12-16]。一般情况下，结构损伤均发生于结构中的少数区域，而最小秩方法中对更新矩阵的秩的限制最符合这种实际情况，因此，最小秩方法有着其独特的优越性[16]。

本文研究了结构损伤与系统矩阵秩变化之间的对应关系，并联合利用最小秩和柔度扰动新方法提出了一种很精确的损伤识别方法。和已有的最小秩方法相比，本文方法的创新性在于：

(1) 已有的最小秩方法均属于动力方法，都利用了结构的振动响应参数；而本文方法则属于静力方法，利用了结构在静力荷载作用下的反应参数。动力方法和静力方法各有优缺点，Wang等[17]指出了动力方法中所存在的几个必须解决的问题：①结构的动力反应数据除与结构的刚度有关以外，还与结构的质量和阻尼有关。……