鋼-混凝土組合構(gòu)件連接件損傷識(shí)別.pdf

1、鋼-混凝土組合構(gòu)件自出現(xiàn)以來，在大跨橋面梁、工業(yè)建筑中的重荷載平臺(tái)梁和吊車梁以及對(duì)結(jié)構(gòu)高度和自重有較高要求的民用建筑組合樓蓋中得到了廣泛應(yīng)用。抗剪連接件是使鋼梁與混凝土板組合在一起共同工作的關(guān)鍵部件，其松動(dòng)、損傷甚至脫落，將削弱組合構(gòu)件梁板之間的共同工作性能，使得結(jié)構(gòu)剛度和承載能力下降，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)的突然失效或倒塌等嚴(yán)重后果。而連接件在工程建成后屬于隱蔽性工程，其損傷難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此，研究適用于組合構(gòu)件連接件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和損傷識(shí)別的

2、方法具有重要意義。
　　 本文針對(duì)鋼-混凝土組合梁，分別運(yùn)用整體動(dòng)力特性、局部動(dòng)力響應(yīng)時(shí)程和基于壓電陶瓷機(jī)電耦合阻抗測(cè)量的非破環(huán)監(jiān)測(cè)方法對(duì)其界面連接件的損傷進(jìn)行了識(shí)別。主要研究工作如下：
　　 1.設(shè)計(jì)和制作一根帶可移除連接螺栓的鋼-混凝土組合梁，用于模擬不同程度的界面連接件的損傷。通過在組合梁試件中設(shè)置與螺栓直徑相配套的套筒，使連接件能夠方便的松動(dòng)和移除，以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的損傷方案。
　　 2.在不同的損傷狀況下對(duì)組

3、合梁進(jìn)行錘擊試驗(yàn)，用LMS采集輸入輸出信號(hào)，并用LMS提供的PolyMax方法識(shí)別模態(tài)參數(shù)，通過組合梁的振動(dòng)頻率、振型等模態(tài)參數(shù)識(shí)別對(duì)界面損傷進(jìn)行了診斷，探討了不同損傷指標(biāo)的靈敏性。
　　 3.提出了一種基于結(jié)構(gòu)局部動(dòng)力響應(yīng)測(cè)量的非參數(shù)化損傷識(shí)別方法，并通過試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。在各種損傷狀況下進(jìn)行激振試驗(yàn)，直接運(yùn)用加速度時(shí)程響應(yīng)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了界面損傷識(shí)別。采用激振器對(duì)組合梁進(jìn)行激勵(lì)，用完好狀態(tài)下子結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)訓(xùn)練神經(jīng)

4、網(wǎng)絡(luò)，將其作為完好狀態(tài)子結(jié)構(gòu)的非參數(shù)化模型。當(dāng)連接件損傷發(fā)生時(shí)，試驗(yàn)實(shí)測(cè)加速度響應(yīng)將有異于該網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)的響應(yīng)。通過定義適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)連接件損傷的存在及嚴(yán)重程度進(jìn)行識(shí)別。
　　 4.對(duì)基于壓電陶瓷阻抗測(cè)量的損傷識(shí)別原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了基于阻抗測(cè)量的鋼-混凝土組合梁界面損傷識(shí)別的試驗(yàn)，測(cè)量了不同位置的壓電陶瓷的阻抗值，定義了基于連接件損傷前后阻抗值的變化的損傷識(shí)別指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了鋼-混凝土組合梁界面連接件的損傷識(shí)別，并探討