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本文针对大跨度预应力钢结构中的弦支穹顶结构的健康监测与损伤识别问题,以某预应力钢结构弦支穹顶作为具体研究对象,建立了结构的有限元模型,并基于线性关系假说和多目标优化算法对该模型进行计算,完成了对该大跨度预应力钢结构(弦支穹顶)的环索单元的损伤识别,初步验证了此方法在大跨度空间钢结构的健康监测领域的适用性,为该类型大跨度预应力钢结构的结构健康监测与损伤识别研究提供了理论依据。本文研究工作主要包括以下几个方面:(1)本文建立了一个40m跨Kiewitt型弦支穹顶的有限元基准模型,并基于有限元仿真模拟受力情况和弦支穹顶结构的预应力优化原理,对该Kiewitt型弦支穹顶的截面尺寸和环索设计初始预应力进行迭代和循环计算,并将最优环索初始预应力换算成初应变施加在结构上。(2)在已有Kiewitt型弦支穹顶结构的有限元计算结果的基础上,系统地研究验证了该弦支穹顶的环索单元的索力同所有环索的健康状况间线性关系的假说,验证表明,该假说在计算设定的受损索的最大损伤程度为40%的计算范围内是可以接受的,而当损伤程度为40%及以上时,线性关系假说的误差增速明显加快。损伤程度越大,线性误差也逐渐变大;索力越大,相应的线性关系假说的误差越大。(3)由于该线性关系只是一种近似的线性关系,无法直接用于求解环索单元的损伤向量,本文使用多目标优化算法,可以在较小误差范围内求解出上述线性关系假说公式的非劣解,即在较小的误差范围内识别出环索的损伤位置和损伤程度。本文研究表明,当弦支穹顶结构受损环索数量达到50个、损伤程度在30%以内时,可以准确地识别受损索单元的损伤。随着受损索的数量逐渐增加,位于同一环索的受损索的识别结果有较强的局部相关性,不同环索上的受损单元的识别结果差异明显。以上表明,线性关系假说和多目标算法可以被较好地运用到弦支穹顶结构的环索的健康监测和损伤识别中。