基于频率变化率的结构刚度非均匀退化识别  

Identification of Non-uniform Stiffness Degradation in Structure Based on the Change Rate of Frequency

作　　者：张家滨[1] 唐催 王磊[1] 张建仁[1] 

机构地区：[1]长沙理工大学土木与建筑学院长沙,410114

出　　处：《振动．测试与诊断》2018年第3期486-493,共8页Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis

基　　金：国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)资助项目(2015CB057705);国家自然科学基金资助项目(51678069);长沙理工大学土木工程优势重点学科创新资助项目(15zdxk12)

摘　　要：针对不利环境作用、损伤等易造成结构局部损伤且刚度退化程度不均匀的问题,以受弯梁为研究对象,从构件动力特性入手,综合考虑损伤前后的模态挠度曲率和固有频率变化,提出了基于频率变化率的刚度非均匀退化识别方法。首先,在柔度矩阵的基础上推导模态挠度曲率,通过损伤前后模态挠度曲率的改变量识别损伤位置参数,判定损伤区域;其次,对损伤区域进行节段划分,从欧拉-伯努利梁的动力方程出发建立损伤程度、损伤区域位置参数与固有频率之间的矩阵函数,实现直接利用频率值变化评估构件不同区域损伤程度。研究结果表明,该方法能很好地识别结构局部损伤位置和损伤程度,尤其是对于结构局部刚度不均匀退化的评估具有明显的优势。

关 键 词：混凝土构件 局部刚度 固有频率 柔度矩阵 模态挠度曲率 

分 类 号：TH17[机械工程—机械制造及自动化] TU31[建筑科学—结构工程]