基于曲率模态差的连续梁损伤辨识研究
2015-08-18张利伟
建材发展导向 2015年5期
关键词:模态

摘 要:研究对象为混凝土连续梁,通过模拟跨中损伤,利用限元软件ANSYS,建立有限元模型。经过有限元分析,得到损伤模型相应工况下的曲率模态差图。分析曲率模态差图,找到曲率模态差与损伤的规律,使其应用工程的损伤辨识。
关键词:连续梁;损伤;频率;模态
结构的安全是结构设计的第一要素,关系到结构的安全使用、人民生命财产安全等一些重大问题。所以,如何正确的获得一个结构参数,评价结构的安全状况,是一个关键问题。作为模态参数,曲率模态能够反映结构的局部特征变化。结构的损伤会导致相应的曲率模态曲线发生突变。国内外利用曲率模态理论辨识结构损伤,都进行了深入的研究。学者M.M.Abdel.Wahab提出了曲率模态损伤因子的理论;宋固全通过模拟损伤,得出了低阶曲率模态对损伤位置和损伤程度敏感的结论;秦权给出了一套损伤辨识理论。
1 曲率模态差基本原理
实际结构中,结构刚度的改变并不都是有损伤引起的,非损伤也能一起刚度的改变,这些非损伤引起的刚度改变,在用曲率模态结构进行损伤辨识时会带来误诊。必须找到一个更合理的参数,减小这种影响。文献 [5]提出了利用曲率模态差作为桥梁损伤辨识的更加敏感参数。
在实际结构中,结构的刚度会随着损伤的改变发生改变,而质量、截面形状均无显著变化,故冯西桥、余寿文给出了损伤因子D(x)的概念。在损伤对应位置附近曲率模态差会发生突变,可以依据图形的突变程度,可定性的辨识损伤程度。……
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