桅杆结构被广泛应用于国民经济建设领域及重要的生命线工程,但该结构的频繁破坏造成了巨大的社会影响和经济损失。调查发现,桅杆结构杆身和纤绳连接处拉耳的焊缝疲劳损伤是导致其倒塌破坏的主要原因之一。因此,及时对桅杆结构拉耳进行损伤诊断显得尤为重要。考虑风荷载作用下桅杆结构纤绳索力随机变化对拉耳表面应变变化影响的复杂性,本文提出了通过测量纤绳索力和拉耳表面应变,采用两步模糊模式识别方法对桅杆结构拉耳的焊缝裂纹长度进行识别,以确定其损伤程度的方法,并采用有限元模拟与试验相结合的方式对该技术进行了系统的研究。具体内容如下:1.在分析拉耳表面应变对焊缝裂纹长度灵敏度的基础上,提出了通过测量拉耳表面应变对其焊缝裂纹扩展长度进行两步模糊模式识别的技术;2.建立了桅杆结构整体有限元模型和拉耳节点有限元模型,通过桅杆结构整体有限元模型的风振响应分析及拉耳表面关键点的选取,建立了索力—拉耳关键点应变—焊缝裂纹扩展长度关系三维空间模式库;3.选取了有效的识别原则,确定了一级索力和二级裂纹扩展长度的隶属函数,并通过仿真分析验证了两步模糊模式识别方法的有效性;4.设计制作了一组带焊缝裂纹拉耳足尺模型,以不同索力下模型关键点的实测应变为待识别样本,采用两步模糊模式识别方法对不同模型的焊缝裂纹长度进行识别,验证了此识别技术的可行性和有效性。结果表明:采用两步模糊模式识别方法进行拉耳焊缝裂纹扩展长度识别是行之有效的,该方法具有较强的工程实践性。