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工程结构在复杂的服役环境中常会遭受各种损伤,这些损伤容易引发结构灾难性事故的发生,因此研究结构的损伤识别问题对结构的安全性具有重要的实际意义。结构损伤识别问题就是要根据结构表现出的性态去判别结构损伤的出现、位置和程度。本文研究了钢筋混凝土简支梁损伤的动力识别问题。论文的内容可以分为两部分:
第一部分:总结并分析了损伤发现和损伤定位的动力检测方法,阐明了用于损伤识别的不同标识量的敏感性和适用范围。对5根钢筋混凝土简支梁进行逐级加荷—卸荷试验,用大型智能信号分析与处理系统(DASP)对每级卸荷后的梁进行振动测试,并确定梁的频率和振型。对加荷过程中钢筋混凝土简支梁的固有频率和振型的变化进行了分析。结果表明,固有频率的变化率和振型的相对变化量可以用于判断钢筋混凝土梁损伤的程度及损伤位置。
第二部分:阐述了小波变换的基本原理。利用二进制小波变换,把结构动力系统的数学方程在不同尺度上进行了分解,推导出不同尺度上动力参数反应表达式,说明了应用小波分析方法可以得到更多的结构损伤信息。对钢筋混凝土简支梁在不同损伤程度下的动力反应进行了小波多尺度分解,结果表明,不同位置的加速度传感器在不同分解尺度上所反映的损伤信息量是不同的,在离损伤位置近的地方,频带上的幅值变化更为明显。小波变换可以用来判断损伤的存在,并可用于确定损伤的位置。