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文檔簡介
1、梁是土木工程結構中最簡單基本的結構構件,因此高效、實用的梁體損傷識別方法是很重要的。本研究采用20世紀80年代后期新興的小波分析方法。它能很好地分析信號的奇異點位置及奇異性強弱,因而通過小波分析方法能較好地識別出梁內的損傷。
以往的一些研究大多是基于模態(tài)參數的動力指標分析法,這種方法簡單易行,在一定程度上能識別損傷,但是對損傷識別的定位能力較差,并且對結構微小的損傷不敏感,此外,動力指標對噪音等環(huán)境因素的影響較敏感,且由于需要
2、損傷之前的動力指標,給工程實際帶來一定的困難。針對基于模態(tài)參數的損傷識別的缺點,本文研究了基于非模態(tài)參數的損傷識別方法,此方法不需要結構完好狀態(tài)的模型和數據信息。本文運用有限元軟件ANSYS建立含裂縫的試驗梁模型,通過對提取的撓度曲線以及時程曲線進行小波分析識別梁的損傷。研究內容和研究成果主要包括以下幾個方面:
(1)本文利用小波變換工具,對當前結構的變形即撓度信號進行分析和處理,從而識別出損傷的所在。對于對矩形沖擊荷載、三角
3、形沖擊荷載作用后的簡支梁的動撓度曲線采用Mexicanhat小波進行小波變換,可以從小波的模極大值得出裂縫的存在及其位置。采用本文方法對于損傷小于0.1的情況也能夠較好的識別出。同時,以兩處損傷為例,研究了多損傷情況下,小波工具識別損傷的有效性。分析結果說明了在兩處損傷存在的情況下,損傷的存在和損傷的位置也能很好的識別。并且通過不同損傷程度的對比,得出小波系數幅值與損傷的程度成正比。
(2)利用一維連續(xù)小波變換對單點的位移時程
4、信號進行了處理分析,這種方法可以克服提取撓度曲線時需要布設很多傳感器的缺點。只要較少的傳感器即可達到損傷檢測目的。目前,車輛在行駛時,車輛沖擊作用對橋梁的影響還沒有完全符合實際的理論分析和計算。只能采用比較粗糙的近似方法。本模型中將這種作用近似的簡化為移動簡諧荷載,提取單點的位移時程曲線進行小波分析。當存在一處損傷時,確定損傷位置的誤差僅在以內。多處損傷的情況下損傷的存在較容易確定,但由于奇異點的移位,使得損傷位置的確定誤差較大。
5、> ?。?)在ANSYS里建立鋼筋混凝土簡支梁模型,相應的汽車荷載的簡化為三個作用力,三個作用力、、依次進入梁體時,由于荷載由無1F2F3F到有會使小波系數產生奇異性。此奇異性遠大于損傷所產生的奇異性,在損傷識別時要加以剔除。剔除荷載變化引起的奇異性以后,單處損傷時,出現一組奇異點,兩處損傷時,出現兩組奇異點。
?。?)此外,還研究了不同的分析尺度、不同的損傷程度、不同的小波函數、不同的采樣點位置以及噪聲等因素對損傷識別的影響。
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