基于附加虛擬結(jié)構(gòu)構(gòu)造的貝葉斯損傷識別方法.pdf

1、近年來，由于土木工程結(jié)構(gòu)大型化、復(fù)雜化趨勢越來越明顯，土木工程結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性問題在很大程度上受到越來越多的關(guān)注。結(jié)構(gòu)損傷識別作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的重要組成部分，成為各國學(xué)者爭相研究的重點(diǎn)。然而，在結(jié)構(gòu)的損傷識別過程中，難免會遇到以下諸多問題:(1)實(shí)際試驗(yàn)測量得到的數(shù)據(jù)信息量少，使得損傷識別成為一個(gè)欠定問題;(2)試驗(yàn)測量僅能得到結(jié)構(gòu)的低階模態(tài)信息，對結(jié)構(gòu)的局部損傷并不敏感;(3)在試驗(yàn)與模態(tài)分析過程中存在著諸多諸如環(huán)境噪聲、測量誤差

2、等一系列不確定性因素的影響，使得損傷識別并不能得到一個(gè)確定的結(jié)果。為了解決上述問題對結(jié)構(gòu)損傷識別的影響，本文提出了基于貝葉斯理論的虛擬結(jié)構(gòu)構(gòu)造的損傷識別方法。
　　本文首先對目前廣泛應(yīng)用的基于振動特性的損傷識別方法與基于概率統(tǒng)計(jì)信息的不確定性損傷識別方法的研究進(jìn)展做了簡要介紹，并對該類方法存在的問題進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，基于上述方法中存在的不足與缺陷，結(jié)合虛擬變形法的基本理論，本文提出了構(gòu)造虛擬結(jié)構(gòu)的方法，并對其理論公式進(jìn)行了推

3、導(dǎo)與驗(yàn)證。通過在原始結(jié)構(gòu)上附加虛擬構(gòu)造得到新的虛擬結(jié)構(gòu)，結(jié)合靈敏度分析方法，得到對結(jié)構(gòu)局部損傷靈敏度較高的低階模態(tài)信息與多組結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息，解決了結(jié)構(gòu)損傷識別中靈敏度低，識別欠定的問題。
　　在虛擬結(jié)構(gòu)構(gòu)造理論的基礎(chǔ)上，為了解決損傷識別中存在的不確定性因素對識別結(jié)果的影響，本文從貝葉斯理論的基本公式出發(fā)，結(jié)合結(jié)構(gòu)參量的物理意義，通過分析得到結(jié)構(gòu)損傷因子與結(jié)構(gòu)先驗(yàn)信息和試驗(yàn)測得的模態(tài)信息的近似線性關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，利用Matlab建立