鋼筋混凝土梁和框架結(jié)構(gòu)的動力損傷診斷研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大跨、高層及復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)的建設(shè)，使結(jié)構(gòu)失效帶來的損失風(fēng)險增大。不管是從結(jié)構(gòu)性能還是建筑節(jié)能來看，HRB500級鋼筋將會得到推廣和使用。但是在我國HRB500級鋼筋作為主要受力鋼筋構(gòu)件的模態(tài)等動力性能的研究還比較少，因此本文的研究可以為HRB500級鋼筋應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)與試驗依據(jù)。 本文主要研究了以HRB500級鋼筋作為受力主筋的三根混凝土足尺梁和兩榀一層兩跨的框架試驗研究，同時加以一根HRB335混凝土足尺梁和一

2、榀HRB400框架梁進行對比試驗。靜力試驗采用兩點對稱加載方案，分級加載，記錄了試驗梁的撓度和裂縫特征。通過靜力荷載為動力試驗制造所需的不同損傷程度。動力試驗數(shù)據(jù)分別在試驗梁的初始狀態(tài)，以及各種不同的損傷狀態(tài)下進行，動力試驗數(shù)據(jù)主要包括自振頻率以及模態(tài)振型。振動試驗中分別采用雙加速度傳感器進行位移模態(tài)分析。 本文采用基于模態(tài)的無反演損傷指標(biāo)定位方法，對試驗梁的振動測試結(jié)果進行分析。主要內(nèi)容包括對結(jié)構(gòu)體系中是否出現(xiàn)損傷進行判別及對

3、已經(jīng)出現(xiàn)的損傷定位和對損傷程度進行有效的判別。基于結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論，本文論述多種損傷識別指標(biāo)的基本原理和計算方法，主要包括：固有頻率變化率、模態(tài)置信因子、模態(tài)應(yīng)變能、殘余力向量、應(yīng)變模態(tài)、模態(tài)應(yīng)變能、剛度變化、柔度矩陣等。 利用以上指標(biāo)對試驗構(gòu)件的損傷進行識別與定位，通過結(jié)果對比它們對結(jié)構(gòu)損傷識別的準(zhǔn)確程度。研究結(jié)果表明，僅憑獲取的固有頻率不能準(zhǔn)確判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷狀態(tài)及損傷位置，只能初步判斷結(jié)構(gòu)中是否出現(xiàn)損傷。將頻率結(jié)合模態(tài)振型