【摘 要】
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国内外老旧既有建筑在设计使用年限内倒塌事故频出,对基本的公共安全以及社会经济的发展都造成巨大的危害。结构使用过程中材料老化及损伤积累,勘察、设计、施工、使用、维护等方面的不当,增加了结构荷载降低了结构承载力。尤其是建筑已经出现明显损坏问题时还对其置之不理,这也是造成一系列灾难性事故的主要因素。老旧建筑如果全部拆除重建,则会引起巨大的社会经济问题,故要采取合适的手段对其使用现状作科学评判,采取适应方
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国内外老旧既有建筑在设计使用年限内倒塌事故频出,对基本的公共安全以及社会经济的发展都造成巨大的危害。结构使用过程中材料老化及损伤积累,勘察、设计、施工、使用、维护等方面的不当,增加了结构荷载降低了结构承载力。尤其是建筑已经出现明显损坏问题时还对其置之不理,这也是造成一系列灾难性事故的主要因素。老旧建筑如果全部拆除重建,则会引起巨大的社会经济问题,故要采取合适的手段对其使用现状作科学评判,采取适应方案进行加固改造。损伤鉴定是加固改造的先行条件。动力响应识别是常用的整体性损伤识别方法,该方法以损伤发生模态参数随即改变为切入点进行损伤识别。但现行国内外研究中存在着损伤指标对损伤敏感度不尽相同,损伤识别效果各有缺陷;结构层次的损伤识别多只停留在数值模拟层次上,没有试验支撑,缺乏依据;构件层次研究多集中于通过模拟刚度减小引起损伤,进而进行判别损伤是否发生及损伤定位,而对刚度影响参数缺少专门研究等问题。所以,本研究主要围绕建立损伤识别方法、验证损伤识别方法、刚度影响因素确定等展开。为实现研究目的,将目标分解为基于设计模型的结构整体损伤识别、基于缩尺模型结构的损伤识别、刚度影响参数分析等三大部分。设计模型以柱截面尺寸减小模拟柱损伤工况,提取损伤前后的频率、振型、层间位移角等参数作为损伤指标对比分析后,构建了振型差之比作为损伤识别指标,并结合人工神经网络,实现了以设计模型为对象的判别损伤发生与否、损伤定位以及判别损伤大小。通过对缩尺模型试验,实测模态参数,构建振型差比作为识别指标,代入设计模型建立的人工神经网络,验证了该损伤识别方法的适用性。最后以11根不同参数的钢筋混凝土简支梁为研究对象,确定了刚度与混凝土强度、纵筋配筋率、混凝土缺失损伤、FRP加固以及荷载有关。预备将所有确定的刚度影响参数代入修正设计模型,可提高损伤识别精度。
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