基于互相關(guān)函數(shù)幅值向量的隨機激勵下古木結(jié)構(gòu)的損傷檢測.pdf

1、中國古建筑結(jié)構(gòu)以木結(jié)構(gòu)為主,是中國優(yōu)秀文化的歷史沉淀和中華文明的重要組成部分。古建筑在幾百年甚至上千年的使用過程中,受周圍環(huán)境、自然災(zāi)害及各種人為因素的作用,遭受到了不同程度的損傷和破壞。現(xiàn)代交通等各種環(huán)境激勵引起的隨機振動會使古建筑受到持續(xù)的損傷,不可避免的造成結(jié)構(gòu)的損傷積累和抗力衰減,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。因此,古建筑隨機激勵下的損傷檢測研究對古建筑的保護有著十分重要的意義。
　　本文通過對古木結(jié)構(gòu)進行分析,選取古建筑的典型結(jié)構(gòu)

2、-古木梁的相關(guān)參數(shù),運用有限元通用軟件ANSYS建立木梁的有限元模型,通過降低單元剛度模擬結(jié)構(gòu)的損傷,運用互相關(guān)函數(shù)幅值向量的方法對木結(jié)構(gòu)進行隨機激勵下的損傷識別及定位分析,主要研究的內(nèi)容有:
　　首先,通過計算完好結(jié)構(gòu)在頻譜基本穩(wěn)定的兩個隨機激勵樣本下動力響應(yīng)(速度、位移)的互相關(guān)函數(shù)幅值向量,驗證了互相關(guān)函數(shù)幅值向量具有固定的形態(tài),并構(gòu)建完好結(jié)構(gòu)之間的損傷因子CVAC作為基準(zhǔn)值,為損傷檢測提供判別依據(jù)。
　　其次,通過計

3、算結(jié)構(gòu)損傷前后的動力響應(yīng)(速度、位移)的互相關(guān)函數(shù)幅值向量R,構(gòu)建損傷結(jié)構(gòu)與完好結(jié)構(gòu)之間的損傷因子,根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷前后損傷因子的變化識別結(jié)構(gòu)的損傷。
　　最后,進一步計算結(jié)構(gòu)損傷前后互相關(guān)函數(shù)幅值向量對應(yīng)元素的相對變化K,K中相鄰的兩個最大值分別對應(yīng)著損傷單元的兩個結(jié)點,由此實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的損傷定位分析。根據(jù)薄梁的表面應(yīng)變與梁撓度之間關(guān)系,將位移響應(yīng)互相關(guān)函數(shù)幅值向量的相對變化進行二次差分處理,與結(jié)構(gòu)應(yīng)變響應(yīng)互相關(guān)函數(shù)幅值向量的相對變化