基于奇異信號的鋼桁-砼組合梁損傷識別
發(fā)布時(shí)間:2024-07-05 06:48
提出了一種基于撓度影響線奇異信號的損傷識別方法,利用靜力作用下結(jié)構(gòu)撓度影響線與剛度的關(guān)系,結(jié)合Hankel矩陣與奇異值分解的信號處理方法,建立了以各截面影響線奇異值為識別因子的損傷識別模型。編寫了以Matlab為主控程序的損傷識別算法,同時(shí)完成了對一片裝配式鋼桁-砼組合梁進(jìn)行多種損傷工況下的試驗(yàn)。結(jié)果表明:利用影響線奇異值作為損傷定性指標(biāo),結(jié)合其斜率變化率最大峰值位置與數(shù)值可有效識別組合梁損傷位置與程度。相比其他方法,該方法的損傷位置識別準(zhǔn)確度高且抗噪性能強(qiáng),損傷識別結(jié)果較為理想。
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本文編號:4001200
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圖2簡支梁幾何關(guān)系圖
則橋梁結(jié)構(gòu)任意截面處的曲率、撓度、彎矩與剛度之間的關(guān)系為圖1簡支梁撓度關(guān)系圖
圖1簡支梁撓度關(guān)系圖
圖2簡支梁幾何關(guān)系圖同理,針對i截面處撓度影響線ωi(x),依據(jù)幾何關(guān)系得:
圖3損傷識別算法程序流程圖
由圖3可知,在獲得荷載作用下橋梁的撓度曲線后,首先進(jìn)行不同荷載位置作用下全截面的撓度數(shù)值重組即可獲得各特征截面的撓度影響線;進(jìn)而依次建立各截面與其他截面的相關(guān)性并構(gòu)造Hankel矩陣,在進(jìn)行SVD后利用矩陣歐式范數(shù)即可獲取特征截面處的影響線奇異值;最終利用特征截面影響線奇異值與其....
圖4組合梁構(gòu)造圖(mm)
為驗(yàn)證影響線奇異值的裝配式鋼桁-砼組合梁損傷識別準(zhǔn)確度,以PCSS剪力鍵形式聯(lián)結(jié)鋼桁架和混凝土的組合梁[18]進(jìn)行研究。試驗(yàn)梁的制作過程主要可分為橋道板預(yù)制、鋼桁架拼接、預(yù)應(yīng)力施加以及PCSS剪力鍵連接四大步驟,其中鋼桁架采用Q345鋼材,橋道板為矮肋板式截面且以5×1000....
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