基于時域法的橋梁結構損傷識別方法研究.pdf

1、結構損傷識別是土木工程中一個新興的研究方向，尚未形成統(tǒng)一的求解理論與方法，還處于發(fā)展的起步階段，目前的一些方法還無法較好地解決觀測數(shù)據(jù)不完整、不精確條件下的結構損傷識別問題。所以，本文基于這樣一種背景，將重點開展觀測數(shù)據(jù)不完整、不精確條件下橋梁結構時域法損傷識別方法的研究。 首先，對時域法損傷識別的基本原理進行了系統(tǒng)的總結歸納，提煉出本文相關的基本理論，為本文的整個研究工作奠定了理論基礎。主要介紹了時域法參數(shù)識別的識別原理、識別

2、準則和識別算法。在識別算法中主要介紹了最小二乘類的識別算法，其中包括：基本最小二乘算法，最小二乘遞推算法，最小二乘適應算法。 其次，以橋梁損傷識別為研究目標，引入了時域法的幾個實用算法。研究了具體的時域法損傷識別方法，從信息完備條件下的基本最小二乘算法，到部分激勵未知條件下的最小二乘補償算法，以及激勵完全未知時的最小二乘迭代算法。為克服以往算法中求解規(guī)模過大、解的不適定等問題，引入了靜力凝聚理論和最優(yōu)化算法。 最后，對本

3、文損傷識別算法進行數(shù)值驗證。分別以一簡支梁橋和連續(xù)梁橋為例，采用ANSYS程序模擬結構動力響應實測時程并考慮噪聲影響，編制了基于MATLAB平臺的識別算法程序，驗證時域法損傷識別算法的可行性、有效性和適用性。試驗結果表明：在噪聲水平較小、損傷有所發(fā)展的情況下，基本最小二乘算法和最小二乘補償算法能夠有效應用于簡支梁橋的損傷識別；對于三跨連續(xù)梁橋的損傷識別，最小二乘補償算法抗噪能力較好，能夠有效地識別損傷，且主跨單元的損傷較邊跨單元損傷更容