吴文开，徐明强，王树青，蒋玉峰，王国兴

(1.中国海洋大学 工程学院，山东 青岛 266100；2.山东交通学院 船舶与港口工程学院，山东 威海 264200)

海洋平台体积庞大、结构复杂，且长期服役于恶劣的海洋环境下，结构损伤逐渐累积。为保证结构作业的安全性与耐久性，对海洋平台进行健康监测是必不可少的[1]。由于具有全局、自动化检测的能力，基于结构振动特性的损伤检测技术在结构健康监测领域得到了广泛重视，学者们发展出了一系列的损伤检测方法[2]。其基本思想是:损伤会改变结构的物理属性(例如刚度)，进而影响结构的动力特性，反过来，利用结构的动力特性构建损伤灵敏度指标，即可实现损伤判定[3]。然而，常用的损伤指标，如结构频率，极易受到海洋环境因素(如温度、潮汐、海生物附着等)变化的影响，以致在实际应用中难以准确反映出结构损伤[4]。为了将损伤检测方法更好地推广到工程实践，发展能够消除环境因素影响的损伤检测技术至关重要。

温度是影响结构刚度变化的一种典型环境要素[5]。Askegaard等[6]在对一座三跨钢筋混凝土人行桥为期3年的监测中发现，季节性的温度变化对桥梁频率的改变达到了10%。Doebling等[7]对美国阿拉莫斯峡谷大桥进行的模态测试则表明，气温日变化引起大桥1阶频率的改变接近5%。然而，Farrar等[8]对I-40桥进行破坏性试验时发现，将桥梁一侧的工字梁沿横截面切割1/2，其1阶频率的改变仅为8%。不难看出，环境因素的变化对结构动力响应的影响较为明显，在一定程度上会掩盖结构真实损伤，从而导致损伤误判和损伤漏判的发生。……