李雪艳 张惠民

(暨南大学力学与建筑工程学院，广州510532)

基于应变脉冲响应协方差的损伤识别方法研究1)

李雪艳2)张惠民

(暨南大学力学与建筑工程学院，广州510532)

基于振动参数的结构损伤识别，是近年来土木工程的热点研究课题，振动参数包括频率、振型、频响函数、模态应变能、应变响应和加速度响应等，当结构损伤时，损伤位置附近将产生应力重分布，从而引起应变的变化，因此对比损伤前后的应变或者应变响应参数，可以用来识别结构损伤.提出了一种应变脉冲响应协方差参数，它是应变脉冲响应在时间区间上的能量积分；推导并证明了该参数是结构模态参数(频率，位移模态，应变模态，阻尼等)的函数，可用来表征结构状态.相比于传统的模态参数识别方法，可以保留更高阶的模态参数，而且避免了模态识别可能引起的误差；基于简支钢梁的多种损伤工况，研究和展示了该参数的特性，通过数值模拟发现，该参数能简单直观地判定损伤发生和识别损伤位置，无需建立结构分析模型，只需比较结构损伤前后的应变脉冲响应协方差参数即可；该参数简便易算，具有较好的抗噪性能，对结构损伤敏感，而且对结构刚度减少呈现一致变化特性，所以适合实际工程结构的健康监测和损伤识别.

损伤识别，应变响应，协方差，健康监测，脉冲响应函数

引言

基于振动信号的损伤检测方法越来越受到工程和研究界的青睐.近年来，利用……