基于殘差均方根值法的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別理論與應(yīng)用.pdf

1、橋梁損傷識(shí)別與健康監(jiān)控是近年來國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。橋梁在一個(gè)國(guó)家的交通運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要位置，橋梁檢測(cè)是保證橋梁安全運(yùn)營(yíng)的重要手段?；谡駝?dòng)的橋梁損傷檢測(cè)技術(shù)是利用獲取的橋梁振動(dòng)信號(hào)對(duì)橋梁工作狀態(tài)進(jìn)行全面評(píng)估，從而達(dá)到確保橋梁的安全運(yùn)營(yíng)，防止事故發(fā)生的目的。同時(shí)，通過橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警機(jī)制，提早發(fā)現(xiàn)橋梁病害，從而大大節(jié)約維修費(fèi)用，降低橋梁事故率。本文探索了以下三個(gè)方面：結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法原理、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的殘差均方根值法在簡(jiǎn)支梁損

2、傷識(shí)別試驗(yàn)中的應(yīng)用、長(zhǎng)沙銀盆嶺大橋損傷識(shí)別的仿真分析。 本文提出衡量結(jié)構(gòu)健康狀況的新方法-基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的殘差均方根值法。此方法利用完好結(jié)構(gòu)在環(huán)境激勵(lì)下隨機(jī)振動(dòng)的加速度響應(yīng)信號(hào)得到自由衰減信號(hào)，將此信號(hào)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，則此網(wǎng)絡(luò)記錄了結(jié)構(gòu)的初始信息。當(dāng)其工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)相同測(cè)點(diǎn)的輸入值與輸出值之間會(huì)產(chǎn)生較大差別，定義這種差值的均方根為殘差均方根，將其作為損傷指標(biāo)。隨著損傷位置與程度的變化，該指標(biāo)

3、也會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。 在高強(qiáng)鋼筋混凝土足尺梁的靜載試驗(yàn)過程中，進(jìn)行分階段布點(diǎn)測(cè)試，該方法能夠較好識(shí)別出裂縫出現(xiàn)的位置及損傷程度，識(shí)別結(jié)果與仿真結(jié)果相對(duì)比，具有較好的相似性。 建立長(zhǎng)沙銀盆嶺大橋有限元模型，用白噪聲信號(hào)模擬環(huán)境激勵(lì)，對(duì)該橋進(jìn)行時(shí)程分析，計(jì)算得到各節(jié)點(diǎn)的加速度響應(yīng)序列，利用自然環(huán)境激勵(lì)技術(shù)(NaturalExcitation Technique，NExT)求取各測(cè)點(diǎn)的自由衰減響應(yīng)序列，并使用該系列數(shù)據(jù)建立此橋神