海洋平台是海洋油气资源开发的基础性设施,对国家实施海洋战略具有重要意义,结构损伤检测与安全评价是其安全作业的重要保障。基于有限元模型修正的结构损伤识别方法因能够确定损伤位置及评估损伤程度等受到广泛关注,但如何建立准确的有限元模型是关键问题。传统方法一般采用模态频率、模态振型作为目标函数,但对于结构庞大的海洋平台结构,因仅能测量低阶频率、振型误差大、在较多修正参数时引起方程非正定,导致修正后的有限元模型不准确。而近年提出的反共振频率,因其易测、准确且能反映局部信息等优点,已用于有限元模型修正研究。该课题以自升式平台物理模型为研究对象,针对有限元模型修正中目标函数、建立准确的有限元模型、修正参数、优化算法四个方面进行了研究。(1)以无阻尼五自由度系统为例,通过数值计算与案例仿真分别得到反共振频率进行对比分析,研究反共振频率及其性质,并通过悬臂梁实验进行验证,为其作为目标函数特征量提供理论依据。(2)针对传统的EMA方法需测量输入信号而OMA需要激励为白噪声的局限性,难以适用于海洋平台等大型复杂结构。在研究传递率函数及其识别反共振频率的基础上,仍以前述五自由度系统为例,通过案例仿真识别共振、反共振频率的方法研究,并通过施加粉红噪声的悬臂梁实验验证其与激励信号性质无关的结论。(3)为使自升式平台有限元模型与原型一致,以桁架桩腿自升式平台物理模型为对象,对平台各组成结构合理简化后,分别进行网格无关性分析,消除其对结构动态特性的影响。通过研究平台模型中船体与桩腿之间的连接刚度对平台动态特性影响的敏感性,及考虑修正时计算方便,将每个桩腿与船体之间的连接简化为水平两方向弹簧与相应的扭转弹簧,共计四个修正参数。(4)以RBF神经网络为优化算法,采用均匀设计法进行样本分组,根据前述研究,联合采用共振、反共振频率作为目标函数对自升式有限元模型进行修正,结果表明修正参数和模态频率的修正值与目标值间误差均小于5%,验证了方法有效性,可为实际平台损伤检测及安全评估提供理论依据。