基于动力特性的桥梁结构损伤识别方法的研究进展
浅谈基于Midas的桥梁梁体损伤检测
简支梁损伤检测综述陈雪华（郑州大学土木工程学院郑州450001）摘要：该文以50m混凝土箱型简支梁为例，借鉴桩的完整性检测理论以及基于Midas Civil的矩形荷载作用下箱型梁的时程分析，从而判断梁体是否损伤,这种借鉴经理论分析是可行的；从时程分析结果中提取节点2与节点25的加速度，运用MATLAB进行两节点之间的相关关系的分析，分析结果可以为以后桥梁状态分析提供数据。
关键词：简支梁损伤检测时程分析相关性Abstract:Taking a 50-meter simply supported box-shape beam in concrete as an example,and by referring to the theory of pile integrity testing and under rectangular loading , the time-procedure analysis basing on Midas civil of the box-shape,in order to judge whether the beam is damage or not,the reference, which through theoretical analysis,is viable;Extracted acceleration of node 2 and 25 from the results of time-procedure analysis node 2 and 25, we can use MA TLAB to analyze the relationship between the two nodes,which can provide information for the analysis of the future state.Key words: simple beam damage detection time-procedure analysis correlation引言随着科技的快速发展，航空航天结构、土木结构以及机械设备，都在朝着功能齐全化、结构复杂化方向发展。
基于结构动力特性的损伤检测可视化方法
Ｋｅ ｒ ｓ ｖ ｓ ａｉａｉ ｎ ａ ｇ ｅｅ ｔ ｎ ｙ ａ ｃ ｃ ａａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｍａ ｅ ｆ ｓ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｕ ｌ ｔ ；ｄ ｍａ ｅ ｄ ｔ ｃｉ ；ｄ ｎ ｍｉ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ；ｉ ｇ ｕ ｉ ｚ ｏ ｏ ｓｃ ｏ
结 构损 伤探 测 的基 本 问题 是 如 何从 给 定 的 结构 动 力 特性 的测 量 中 确定 损 伤 的 出 现 、 置 和程 度 。在 线 位 损 伤探 钡法 可 以在结 构 服役 期 间 通 过周 期 性 的参 数 识 ０ 别 来探 测结 构损 伤 的位 置 和程 度 。 基 于结 构 振 动 响应 的损伤 探测 无论 在研 究 上还 是 在 工业 应 用 上 都 是一 个 非 常有 活力 的领 域 ¨ 。结 构 的损 伤 信息 包 含 在 所测 得 Ｊ 的振动 信号 中 ， 如何 把损 伤 信 息从 庞 大 的 数 据 中展 示 出来是 损伤 识别 的关 键 。当前 揭 示 损伤 信 息 的 方式 普 遍 是 以 曲线 或 图表 形 式 ， 要 专 业 的 工 程 技 术 人 员 才 广 ， 文提 出 不 本
摘 要 ：提出基于结构动力响应的损伤识别多指标分层及融合可视化展示方法 ， 使结构的损伤信息以可视化的图
像直观地展示 出来 。以简 支梁 为研 究对象 ， 应用 当前 发展 成熟 的多个指标对单裂纹和双裂纹分别进行分层展示 。应ｆ 自 ｝ ＝ ｝ ｊ 适应加权最ｉ ＿ ｂ－乘法对 多层 图像进 行融合可视化 ， 决了单一指标得 到可视化结 果仅能包含 有限的损伤信息 ， 易造 成 解 容
ｍｅｈ ｄ，ｔ ｅ ｖ ｉ ｅ ｈ ａ ｎ ｓ ｈａ ｈ ｉｕａ ｍａ ｅ ｏ ｉ ｇ ｅｉ ｄ ｘ ｏ ｙ ｃ ｎ ａ ｎ ｄ ｌ ｔ ｄ ｄ ｍａ ｅ ｉ ｆｒ ｔｏ ｔｏ ｈ ｙ ａ ｏ ｄ ｄ ｔ ｅ ｗｅ ｋ ｅ ｓｔ ｔｔ ｅ ｖ ｓ ｌｉ ｇ ｆａ ｓｎ ｌ ｎ ｅ ｎｌ ｏ ｔ ｉ ｅ ｉ ｅ ａ ｇ ｎ ｏ ｍａｉｎ．Ｓ ｍｉ ｏ， ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓｗｅ ｅ ｍｏ ｅ ａ ｃ ｒ ｔ ． Ｔ ｉｕ ｌｚ ｔ ｎ ｏ ｉ ｒ ｔ ｎ— ａ ｅ ｔ ｃｕｒｌ ｄ ｍａ ｅ ｄ ｔ ｃｉ ｎ ｐ ｏ ｉｅ ｅ ｄ ｓ ｌｙ ｈ ｅ ｕｔ ｒ ｒ ｃ ｕ ａ ｅ ｈｅ ｖｓ ａ ｉａ ｉ ｆｖ ｂ ａ ｉ ｂ ｓ ｄ ｓｒ ｔ ａ ａ ｇ ｅｅ ｔｏ ｒ ｖｄ ｄ ａ ｎ ｗ ｉｐ ａ ｏ ｏ ｕ ｐ ａｆ ｒ ｆ ｒｄａ ｇ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｓｒ ｃｕ ａ ｅ ｌｈ ｍｏ ｉｏ ｉ ． ｌ ｔ ｍ ｏ ｍａ ｅ ｄ ｔｃ ｉ ｎ ｔ ｔ ｒ ｌｈ ａｔ ｎ ｔｒｎｇ ｏ ｏ ｕ
结构损伤动力识别技术的研究与进展
（ ． ｌ ｇ ｆＣｉ ｉ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ １ Ｃｏ ｌ ｅｏ ｖｌ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ，Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｇ ｉ ｇ Ｕ ｉ ｅ ｓｔ ｙ，Ｃ ｏ ｇ ｉ ｇ ４ ０ ４ ， ｉ ａ ２ Ｊ ｎ Ｏ ．（ ｏ ｐ ，Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｎ ｔｔ ｔ ｆ ｈ ｎ ｑ ｎ ０ ０ ５ Ｃｈ ｎ ； ． ｉ ’Ｕ Ｃｏ Ｇｒ ｕ ） ｏ ｇ ｉｇ Ｉ ｓｉｕ ｅ ｏ
摘 要 ： 过对 结构损 伤 的动力识 别技 术近二 十年 来 国内外研 究成果 的总结 ， 通 阐述 了结 构 损 伤 动 力 识 别 研
究 的 发 展 历 程 。首 先 介 绍 了结 构 损 伤 动 力识 别 技 术 的 基 本 原 理 ， 后 从 三 个 方 面 ， 结 构 损 伤 的 动 力 识 然 即
重 词 ： 构 损 伤 ； 力 识 别 ； 动 特 性 ， 伤检 测 关键 结 动 振 损
ｍ ａ
庆 Ｏ 中图分类号 ： ＴＵ３ ２ １
建
箩
大
文献标 志码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ６７ ２ （Ｏ ８ ０ —１ ００ １ ０ —３ ９ ２ Ｏ ）１０ ４ —６
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ａ ｄ Ａｄ ａ ｃ ｓ ｉ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌＤａ ａ ｅ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｖ ｎ ｅ ｎ Ｓ ｒ ｃ ｕ ａ ｍ ｇ
物性损伤 ， 导致结构 的动力 特性发 生变化 。而利用 结 会
学科 交叉 的综 合学科 。动力识 别技 术有 很强 的工 程背 景， 具有 重要 的实用 价值 ， 它不仅 可 以应 用于 土木 工程 领域， 而且在 航空航 天 、 机械 工程 等领域 都有 深入 和广 泛 的应用 。它 是 以深 厚 的理 论 为基 础 ， 仅 包 含 了传 不 统的 结构 动 力学 等方 面 的 知识 ， 系统 论 、 息论 、 信 控制 论、 非线 性科 学等最新 的技 术在其 中都 有广泛 的应 用 。 本 文结合 近年 来 国 内外 的研 究 成 果 ， 先 介 绍 了 首 结 构损 伤动力 识 别 的概 念 和 面临 的 问题 ， 然后 按 照损 伤 识别 的三个 主要研 究方 面 ， 即损 伤 的识别 机理 、 伤 损 识别 的动力参 数 和损 伤 的 识别 算 法 ， 别讨 论 了损 伤 分 识 别技 术 的发 展 现状 和 面 临 的 问题 ， 以及 未来 可 能 的
基于动力特性的结构损伤识别方法
将式 （ ） ２ 代入式（ ）并应用方程 （ ） （） １， ４ 和 ５ 便得到
了模 态 方程
＋ｎ ＝ ｑ （ ） ｔ （ ＝ ｌ２ … ， ， ， Ｎ） （） ６
１ 梁结构的动力 响应分析
维普资讯
第 ４卷第 １ 期 ２０ 年 ３月 ０６
动 力 学 与 控 制 学 报
Ｊ ＯＵＲ Ａ Ｆ Ｄ Ａ Ｉ Ｓ Ａ ＯＮ ＯＬ Ｎ Ｌ Ｏ ＹＮ Ｍ Ｃ ＮＤ Ｃ ＴＲ
Ｖｎ ． ． １ ４ Ｎｏ １
Ｍａ． ２ ０ ｒ ０６
１１ 未损伤梁的动 力分析 ．
为简单起见 ， 略剪切 变形 和转 动惯量 的影 忽
响， 讨论均 质等截 面 Ｂ ｒ ｕｉ ｕ ｒ ． ｅｎ ｌ Ｅ ｌ 梁 设梁 的长 ｏｌ ｅ — 度为 Ｌ， 单位长度的质量为 ， 未损伤时的弹性模
量为 Ｅ， 梁作 微 幅振 动的运 动方 程 为
＾ ｄ
伤后的运动方程
Ｅ，ａ ｗ ４
一
Ａ ￡ ＝∑ ∑ ［ ２一 一 ｑ（） （ ０ ∞）
］ 一 Ｑ ｅ （ ０ ２）
由于式（９ 左边第三项很小 ， 以忽略不计 ， １） 可 故式
（０ ２ ）可近似 地 写为
暴（ ） ＋ 蹦 凳）
（２ １）
△ ＝ ｑ 蓦 ， ｊ ㈩
构 在强迫 振 动下 的 响应 为
［ 喜
利用完好 梁的正则 振型 ， 伤梁 的运 动方程 损
Ｆ 三 ｗ （ Ｐ ０ ）
行诊断也正成为热点 ． 结构内部损伤的存在将导致 结构振动响应 、 固有频率 、 模态振型和模态阻尼等
动力特性的改变… ， １ 这些变化反过来可以作为结构
钢桁梁桥的损伤诊断研究
关 键 词 ： 桁 梁 桥 ； 经 网 络 ； 力 特 性 ； 伤 诊 断 钢 神 动 损
中图 分 类 号 ： ４ 。 文 献 标 识 码 ： Ｕ４ ６ ３ Ａ 文 章 编 号 ：６ ２３ ５ （０ ８ ０—０ ８０ １ ７—９ ３２ ０ ）４０ ３—４
１ 桥 梁结 构损 伤诊 断 的振 动Байду номын сангаас模 态分 析
１ ２ 结构 损伤 程 度的识 别 ． 在 损 伤与 质 量 无关 的前 提 下 ， 忽 略阻 尼 的影 再
利用模 态 频率来 构造 对位 置敏 感 的损伤 标识 量 来定 位结 构损 伤 。 当结 构 发 生损 伤 时 ， 结 构 的 刚 仅
响， △ ２ 由 叫 ＝
化 的 关 系
可得 出频 率变化 和结 构 刚度 变
标 的 选 择 问题 ， 决 定 以 哪 些 物 理 量 为 依 据 能 够 更 即
／ｏ 一 丽 ＇ｉ ， ｃ
・
：
ａ＝ Ｋ 一 ｒ ／ ｌ ０ Ａ Ｋ ｇ （）Ｘ Ｋ
（） ３
式 中 ， ｒ ｇ （ ）一
仅是 位 置矢 量 ｒ的 函数 。 同
好地 识别 和标 定损 伤 的位置 和程 度 。 结 构 的动 态 特性 是 结 构 的 固有 特 性 ， 任何 结 构 都 可 以看作是 由质 量 、 刚度 、 阻尼矩 阵 构成 的动力 学 系统 ， 构一 旦受 到损 伤或发 生 故障 ， 构 的物理 参 结 结 数会 随之 发生 变化 ， 而 导 致 系 统 的 传递 函数 和 模 从 态参 数 的改变 。因此 ， 态 参 数 的 改 变 可 以视 为 结 模 构损 伤发 生 的标 志 ， 用 损 伤 发 生前 后结 构 动 态 特 利 性 的变化来 诊 断结 构 损 伤 的类 型 、 伤位 置 以及 损 损
基于动力学特性的结构损伤识别研究进展
率 的变化 和损 伤之 间 的关 系 ， 提 出 了依 据 实 测结 构 并
收 稿 日期 ：Ｏ １０ － １修 回 日期 ：Ｏ １１ －８ ２ ｌ －７０ ； ２ ｌ －１ １ 基 金项 目 ： 等学 校 博 士 学 科 点 专 项 科研 基 金 （０ ８ ４９ ０ ６ ； 高 ２０ ０ ５０ ０ ） 河 南 省 高 等 学 校 青 年 骨 干 教 师 资 助计 划 （０ ０ Ｇ Ｓ １７ ２ １Ｇ Ｊ．２ ）
部 的现象 ， 给识别 带来 了较 大 困难 。例 如 ， 构不 同位 结
固有频 率是 模 态参 数 中最 容易 获 得 的 一个 参 数 。
它与 测 量位 置 无 关 ， 于测 量 ， 测 试 精度 较 高。 易 且
Ｃ ＷＬ Ｙ 和 Ａ Ａ 于 ２ Ａ Ｅ Ｄ ＭＳ Ｏ世 纪 ７ ０年代 开 始研 究 频
程度 。
来看 ， 根据 损伤 识别所 使用 的信 息 ， 主要有 以下 的一些
损伤 识别 指标 和方法 。
１ １ 基 于 固 有 频 率 变 化 ．
基 于 固有频率 法 进 行损 伤 识 别 的研 究 表 明 ， 仅 仅 用模态 频率 来识别 损 伤 是不 够 的 ， 其 在 损伤 位 置 的 尤 确定方 面 。这是 因为 ， 率 尤 其是 通 常 测 得 的前 几 个 频 低 阶频 率是 一种 全局 信 息 ， 损伤 一 般 是 一种 非 常 局 而
摘要： 结构 的健 康监 测和损 伤 识别技 术对 于分 析结 构 的工作 状 态 、 估 结构 的安 全性 具 有 重要 的 意 义。 评 近年来， 工程 结构损 伤识 别技 术 受到 了广泛 的关 注。文 章综 述 了 目前 国 内外基 于动 力 学特性 的工 程 结
结构损伤识别方法研究
结构损伤识别方法研究对现有的结构损伤识别方法进行概括，并对其进行简要的介绍。
根据每种方法的特点分析其适用条件和优缺点。
标签：结构损伤识别；神经网络；小波变换0、前言随着社会经济的快速发展，现代化建筑物越修越高，越修越复杂，由于各种自然荷载和人为荷载的不断作用，使得构件内部或构件之间连接出现损伤，这间接导致结构承载力下降，而且结构从投入使用开始就面临着损伤累计的问题，并且这些建筑物服役的年限越来越长，一旦发生事故，将会造成不可估量的人身和财产损失。
一般损伤识别研究主要分为两部分：一是对损伤位置的识别；二是对损伤程度的判断。
1、结构损伤识别的研究现状目前，关于结构损伤识别的问题日益成为国内外的热点问题。
对于工程结构进行损伤研究开始于20世纪40年代，近几十年结构损伤识别的理论研究取得了飞速发展，但在实际工程中的应用却很有限。
结构损伤识别技术基本上可以分为两大类：局部损伤识别和整体损伤识别。
1.1 结构损伤识别的局部法目前常用的局部损伤识别方法有目测法、染色法、声发射法、射线法、磁扰动法等，该法是对结构的局部进行定期检查。
局部损伤识别广泛应用于船舶等领域，但也存在着很多限制和弊端，如：该法只适用于小型结构的损伤检测，而对大型复杂的结构损伤识别并不明显，另外，无法对某些结构实施在线及时的检测。
但将传感器固定在一些重要部件上，对这些部件进行远距离在线检测，较好的弥补了这一缺陷。
该技术广泛应用于航空航天、公路桥梁和民用建筑，其优点是可以直接确定构件的裂纹及其位置。
局部损伤识别技术对于压力容器、油箱等小型有规则的结构能有很好的识别效率，但对于大型、复杂的结构，这种技术用来检测结构的每一部分是不可能的。
因此，局部损伤识别技术仅适用于检测结构的特别部件或局部结构。
1.2 结构损伤识别的整体法结构损伤识别的局部法只适用于小型简单结构的损伤识别，因此基于多学科交叉的原理，得出了损伤识别技术的基础理论。
结构可以看作由刚度、质量、阻尼矩阵组成的力学系统，因此寻求物理参数和模态参数之间的对应关系便成为结构损伤识别的核心问题。
桥梁结构基于动力特性的损伤诊断方法
足 ４个 基本 条件 ： １ （ ）对 局部损 伤 敏感 ， 为 结构 损 且 伤的单 调 函数 ； ２ （ ）具 有 明 确 的位 置 坐标 ； ３ （ ）在 损 伤 位置 ， 损伤标 识 量应 出现 明显 的峰 值 变化 ； ４ （ ）在 非损 伤位 置 ， 伤标 识 量 的 变 化 幅度 应 小 于 预先 设 损
行评估 引 ．
型 、 率等 ） 基 于结构 动力 学理论 ， 用多种 损伤识 频 ． 采 别量 ， 探讨 常用 的结构损 伤识 别方 法 ， 于结 构损伤 用
诊 断．
要有 效 地进 行 损 伤诊 断 ， 先 需 要解 决 损 伤表 首 示量 的选择 问题 ， 即决 定 以哪些 物 理 量 为 依据 能够 更好地 识别 和标 定 损 伤 的程 度 与方 位 ． 于损 伤 识 用
收稿 日期 ： ０ ７０ — ２ ０－４２
式 中 ［ 、 ］分别 为结构 的质 量矩 阵及 阻尼矩 阵 Ｍ］
｛ ｆ ） ｛ ｆ ） ｛ ｆ ） 别为加 速 度 矩 阵 、 Ｘ （） 、Ｘ （） 、Ｘ（） 分 速度 矩 阵及 动位移 矩阵
卢 永 飞 ， 彦 江 苏
（ 州 交 通 大 学 土 木 工 程 学 院 ， 肃 兰州 ７ ０ ７ ） 兰 甘 ３ ０ ０
摘
要 ： 阐述 了基 于结 构动 力特性 的桥 梁损 伤诊 断基 本 原 理和 方 法 ， 比较 分析 了各 类损 伤诊 断方
法 的特 点及 适 用条件 ， 并指 出 了桥 梁结 构基 于动 力 特 性 的损 伤 诊 断 方 法和 进 一 步 需要 研 究 解 决的
Ｄａ ａ ｅ Ｉ ｅ ｉｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｇ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｄｙ ａ ｉ ｏ ｒ ｉ ｓ ｍ ｇ ｄ ｎｔｆｃ ｔｏ ｆＢｒ ｄ ｅ Ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｓ ｄ ｏ ｎ ｍ ｃ Ｐｒ ｐｅ ｔｅ
基于动力特性的工程结构损伤识别技术(二)
（ 上期 ） 接
Ｍ Ｃ与 Ｍ Ｆ都是对损 伤前后 同阶模 态相关 性 的 Ａ Ｓ 分析 ， 当模态关系未知时 ， 应用 Ｃ Ｍ Ｃ对其进行分析。 Ｏ Ａ
２ ３ 基 于柔度 变化 的损伤 识别 技术 ．
柔度矩 阵定 义为刚度矩 阵 Ｋ的逆阵 ， 其每一 列代
表在某一 自由度施加单位力后各 自由度的位移。柔 度矩阵可 由质量阵正则化后的振型及频率估计出来 ：
ｎ １ 一
Ｆ＝彻
＝∑
ｊＥｉ ， ｃ
（） ４
其中， ：［
… ］ 是振型矩阵 ； 是第 阶振
应变模态振型 比位移模态振型对结构的局部损 伤更加敏感 。对于大多数模 态 ， 在局部损伤位置的 应变模态都有明显 的峰值 ， 且峰值 的大小 随损伤程
验成分 。
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ａ ｅ Ｅｑ ｔｏ ｐｌｃ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｗ ｖ ｕａ ｉ ｎ Ａｎａ ｙ ｉａ ｌ ｔｃ ｌ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｉ ｔ ｎ ｍｉ ｌ ｓ ｔ ｏ ｎ ｈｅ Ｄｙ ａ ｃ Ｐｉ Ｔｅ ｔ ｅ
ＸＵ Ｏ—ｘ ＧＵ ｉ
Ｓｉ ｍｔ 的 主 要 缺 点 是 缺 少 土 的 特 性 描 述 。 ｈ法
分析方法 ， 它建立在许多的假定的基础上 ， 因而所得
结果 的误差 较大 。 参考 文献 ：
作者简介 ： 国希 （ ９３一） 男， 北 罗田人 ， 徐 １７ ， 湖 工程 师、 士 ， 硕 ［ ］Ｓ ｔ Ｅ Ａ Ｌ Ｐｌ ｄｉｉ ｎ ｌ ｉ ｂ ｈ ａｅ ｅｕｔ ｎ １ ｍｉ ． ｉ ｒ ｎ ａａ ｓ ｙｔｅｗ ｖ ｑａｉ ｈ ｅ ｖｇ ｙｓ ｏ ［ ］ Ｊｕｎ ｌ ｆ ｏｌ ｃａｉ ｄ Ｆｕ ｄｔ ｎ ，９ ０ ８ Ｊ ．ｏ ｒａ ｏ ｉ Ｍｅｈｎｃ ａ ｏｎ ａｉ ｓ １６ ，６ Ｓ ｓｎ ｏ
结构损伤识别方法研究进展
结构损伤识别方法研究进展作者：王燕锋公晋芳来源：《商情》2009年第31期结构损伤识别是健康监测系统核心技术之一。
本文对目前该技术的研究现状及进展进行了回顾与总结。
重点阐述了基于振动的结构损伤识别方法和智能损伤识别方法,对无模型损伤识别的频域法、时域法和小波分析法等也作了一定程度的介绍。
分析了各种方法的优点和不足之处,同时指出了结构损伤识别技术的发展方向和需要解决的问题。
【关键词】结构健康监测损伤识别振动特性模型修正一、基于振动的结构损伤识别方法结构损伤识别技术可分为静态识别方法和基于振动的整体识别方法。
静态识别方法是通过静态测量数据对结构损伤进行识别,而基于振动的识别方法则是运用结构的振动特性对损伤进行识别。
静态识别方法识别结果较为可靠和稳定,但试验时间长、现场工作量大,无法做到实时监控;此外当受损结构在特定荷载作用下变形几乎未受影响时,很难获得理想的识别结果。
而基于振动的结构损伤识别方法应用的条件限制少,效率高,但结构响应信号易受噪声的影响,准确性有待于提高。
结构的损伤识别可分为四个水平:(l)判断结构是否损伤。
(2)确定结构的损伤位置。
(3)定量结构损伤的程度。
(4)预测结构的剩余寿命。
1.基于损伤指标直接比较的损伤识别方法结构损伤引起结构动力特性变化,只要能找到某些反映结构动力特性变化的量,即损伤指标,直接对比其在损伤前后的变化情况即可达到识别损伤的目的。
目前,已经提出了频率、振型、曲率模态、应变模态、模态应变能等各种损伤指标。
最常用的指标是结构的频率。
频率属于系统全局量,局部损伤也可以反映到频率的改变上,但是使用频率作为损伤指标也有其局限性。
第一,结构不同部位的损伤可能造成相近的频率变化,使其不能反映空间结构变化信息。
第二,结构频率的变化对于结构损伤,尤其是早期的低水平损伤很不敏感。
相对频率而言,模态振型的变化对损伤较为敏感,早期的大多数方法是基于直接比较模态振型。
相对于位移模态,应变模态对结构损伤较为敏感。
基于动力参数的桥梁结构损伤识别研究进展
１基 于 振 动 的损 伤 识 别 方 法
基 于 动 力参 数 对 桥 梁 结 构 进行 损 伤 识 别 时， 构 损 伤 敏 结 感 参数 的选 择是 结 构 损 伤 识 别 结 果 准 确 可靠 的 保 证 。 近 些 年 来 ， 多学 者 基 于 不 同 的结 构 损 伤 敏 感 参 数 对 其 进 行 了损 许 伤 识 别 研 究 ． 些 敏 感 参 数 主要 包 括 ： 有 频 率 、 尼 比 、 这 同 阻 振 型 、 变模 态 、 变 能 、 响 函数 等 。 应 应 频
基于动力参数的桥梁结构损伤识别研究进展
魏 锦辉 ， 潘 春风
郑州 航空 工业 管理学 院 （５ ０５ ４ ０ １）
摘 要： 简要 介 绍 了基 于 结构 动 力参 数 的 损 伤 识 别 方 法 的发 展 情 况 和研 究 现 状 ， 并在 前 人 的基 础 上 对其据桥 梁损 伤 识 别 方 法 中现 存 的 问题 ， 望 了桥 梁 损 伤 识 别 未 来 的 发展 方 向 和 趋 势 ， 同 展 以
的 理论 和试 验 方 法 进 行 了 细 致 的 研 究 。 过 对 一 个 带 有 小 孔 通
频 率 测 试 Ｌ所 选 测 点 的位 置无 关 ， 最 易 获 得 的 模 态 参 ｊ 是 数 ． 测 试 精 度 比较 高 ， 此 通 过 频 率 变 化 来 识 别 桥 梁 结 构 且 因 是 否发 生 损 伤 是 最 为 简 单 、 为 实 用 的 方 法 。 １ ７ 最 ９ ９年 ，ａ — ｃｗ ｌ ｅ ｙ和 Ａ ａ ｓ 过 特 征 值 对 结 构 物理 参 数 的 灵 敏 度 分 析 ， ｄｍ 通 提 出在 结 构 只 存 在 单 处 损 伤 的情 况 下 ， 伤 前 后 仟 意 两 阶 频 率 损 变 化 的 比 值 仅 是 损 伤 位 置 的 数 ，与损 伤 程 度 无 关 。 １ ９ ９７ 年 ．ａ ｗ Ｓ ｌ ｕ对 以 自振 频 率 为 基 础 的 损 伤 识 别 研 究 做 了 详 细 ａ 的总 结 ． 指 仅 依 靠 自振 频 率 的 变化 难 以 实 现 结 构 的 损 伤 定 位 。另 外 频 率 反应 的是 结 构 的整 体 特 性 ， 结 构 局 部 损 伤 不 对 敏 感 ， 难 反 映 结 构 的 小 损 伤 ， 往 只 能 发 现 损 伤 ， 无 法 很 往 而 确 定 损 伤 的 位 置 和程 度 ， 在对 称 结 构 的 两个 对 称 位 置 发 生 如 相 同损 伤 时 频 率 变化 相 同 。 １２基 于 振 型 的 损 伤 识 别 法 ＿
结构损伤识别研究进展综述
总759期第二十五期2021年9月河南科技Journal of Henan Science and Technology结构损伤识别研究进展综述杨汉青（华北水利水电大学，河南郑州450045）摘要：房屋或桥梁等大型建筑物在服役期间或灾后会产生损伤，日积月累则会产生安全隐患，危害人们的生命和财产安全，因此对结构的损伤情况进行识别具有非常重要的工程价值和实际意义。
目前，国内外在结构损伤识别领域已经获得了很多优秀的研究成果。
本文主要从基于静力参数的损伤识别方法、基于动力指纹的损伤识别方法以及基于智能算法的损伤识别方法3个方面对结构损伤识别方法进行综述。
关键词：静力参数；动力指纹；损伤识别；智能算法中图分类号：TU317；TU399文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）25-0107-03 Review on Research Progress of Structural Damage IdentificationYANG Hanqing（North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou Henan450045）Abstract:Large buildings such as bridges will be damaged during service or after disasters.Over time,they will pro⁃duce potential safety hazards and endanger people's life and property safety.Therefore,the identification of structural damage has very important engineering value and practical significance.At present,many excellent research results have been made in the field of structural damage identification at home and abroad.This paper mainly summarized the structural damage identification methods from three aspects:the damage identification method based on static pa⁃rameters,the damage identification method based on dynamic fingerprint and the damage identification method based on intelligent algorithmKeywords:static parameters；dynamic fingerprints；damage identification；intelligent algorithm房屋或桥梁等大型建筑物在服役期间或灾后会产生损伤。
基于损伤性能函数的桥梁结构损伤识别
基于损伤性能函数的桥梁结构损伤识别陈东军;李天华;彭凯;张可佳;林洁琼;白文英【摘要】以梁板桥为研究对象,分别建立完好和带裂缝板的有限元模型,计算出随机行车激励的多种移动载荷工况下控制点的加速度时程响应.对加速度时程进行时域内微元分段,开展频谱分析得到频谱图,形成以概率统计算法处理具有不确定性的损伤识别问题的方法.基于板损伤后固有频率降低的概率意义和各个工况下指征频率的统计特征,构建板损伤识别的性能函数.用损伤性能函数表达结构损伤状态,计算不同结构损伤状态的概率.计算结果与结构开裂及裂纹延伸发展趋势一致.【期刊名称】《重庆交通大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(037)010【总页数】8页(P1-7,20)【关键词】桥梁工程;板梁桥;行车激励;指征频率;性能函数;损伤识别【作者】陈东军;李天华;彭凯;张可佳;林洁琼;白文英【作者单位】重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;中建新疆建工路桥工程有限公司,新疆乌鲁木齐830054;新疆城建试验检测有限公司,新疆乌鲁木齐830000;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;新疆城建试验检测有限公司,新疆乌鲁木齐830000;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;新疆城建试验检测有限公司,新疆乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】U448.2310 引言结构局部损伤会导致结构单元/构件的刚度下降，引起识别出的结构动力特性如自振频率、模态振形等发生相应变化，从而可以通过结构动力特性的测定实现结构动力损伤识别[1]。
根据对结构损伤识别过程中随机因素的不同处理，结构动力损伤识别可以大体分为确定性方法和不确定性方法。
目前结构动力损伤识别大多是在确定性动力激励条件下基于模态分析、模型修正或时域数据分析的确定性方法[2-3]。
事实上，由于外部荷载、结构自身几何物理性质、测试系统、环境因素以及分析模型等均不可避免地包含随机性，结构损伤识别必然带有不确定性，使得确定性识别方法对于结构早期损伤、局部损伤识别的可靠性和鲁棒性难尽人意[4]。
桥梁结构损伤识别评价应用技术研究
应用有限元软件 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ分析验证试验检测的挠度可靠性。
关 键 词 ：桥 梁 结 构 ； 伤 识 制 ； 用技 术 损 应
中图分类号 ：Ｕ４５ ４
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ： ００ ８３ （ １）０ ０ １— ２ １０ — １６２ ０２ — ０ ５ ０ ０
随着桥梁在交通运输 中占据 日益重要的地位 ，桥梁设计 理 论 和施工技术 的不断进步使得桥梁跨度 不断有新 的突破 ，结构 形式也 日趋复杂 。但是 ， 目前中 、 龄桥 梁在 国内陆路交通 网络 老 中占相当的 比重 ， 随着 桥龄的增长 ， 由于环境 、 气候等 自然 因素 的作用 、 日益 增加 的交通量及重 车 、 超重 车过桥数量 的不 断增 加 和人为事故等因素 ， 不少桥梁 已出现严重的功能退化情况 。而建 造 和维护大型桥梁需要耗费大量的人力 、 物力和财力 ， 滞后 于桥 梁建设与发展的综合监测及评估手段 ，使桥 梁管理层和决策层 无法对其整体使用性能做 出客观准确 的评估 ，因此也无法采用 低成本 、 高效益 的维修养护方法 。在 这种形势下 ， 建立与之相适 应相匹配的桥梁综合监测与评 估系统成 为桥 梁界研究的热点之
行小余量的磨削但要注意控制磨削时的温度 ， 以免影响强化效果。 （） ２ 滚压 、 辗光 。 用工具钢 制成 的钢滚轮或钢珠在零件表面上 进 行滚压 、 辗光 ， 使表面层材料产生塑性流动 ， 而形成新 的光洁 从 表 面 ， 糙度 Ｒ 值 可从 １ ｍ 降低至 ０１ ｍ， 粗 ａ ．ｕ ６ ． ｕ 表面硬化 深度达
１ ． 基 于 结构 固有 振 动 频 率 的损 伤识 别方 法 ．１ ２ 在动力参数 中 ， 固有频率是 比较 容易获得 的一个参数 ， 识别
精度高 ， 因此是损伤中应用 比较广泛 的模态参数 。由结构动力特
基于振动分析的桥梁结构损伤识别技术
基于振动分析的桥梁结构损伤识别技术桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其结构的安全性和可靠性至关重要。
随着时间的推移、交通流量的增加以及环境因素的影响，桥梁结构可能会出现各种损伤，如裂缝、腐蚀、疲劳等。
这些损伤如果不能及时被发现和修复，可能会导致桥梁结构的性能下降，甚至引发严重的安全事故。
因此，如何有效地识别桥梁结构的损伤，成为了桥梁工程领域的一个重要研究课题。
振动分析作为一种无损检测技术，在桥梁结构损伤识别中得到了广泛的应用。
振动分析的基本原理是基于结构的动力特性，如固有频率、振型和阻尼比等，与结构的物理参数（如质量、刚度和阻尼）之间的关系。
当桥梁结构发生损伤时，其物理参数会发生变化，从而导致结构的动力特性也发生改变。
通过测量和分析桥梁结构在振动激励下的响应，可以获取其动力特性，并与未损伤时的基准数据进行对比，从而判断结构是否存在损伤以及损伤的位置和程度。
在基于振动分析的桥梁结构损伤识别中，常用的振动激励方式包括自然激励（如风、交通荷载等）和人工激励（如锤击、激振器等）。
自然激励通常是免费的，但激励信号的随机性较大，不利于数据分析。
人工激励可以提供更可控和更具重复性的激励信号，但需要专门的设备和操作，成本较高。
测量桥梁结构振动响应的传感器主要有加速度传感器、位移传感器和速度传感器等。
加速度传感器由于其测量精度高、响应速度快等优点，在桥梁结构振动测量中应用最为广泛。
传感器的布置方案对于获取准确和全面的振动响应数据至关重要。
一般来说，传感器应布置在结构的关键部位，如跨中、支座处、节点等，以捕捉结构的主要振动模态。
在获取了桥梁结构的振动响应数据后，需要对数据进行预处理和分析。
预处理包括去除噪声、滤波、积分和微分等操作，以提高数据的质量和可用性。
数据分析的方法主要有频域分析和时域分析两种。
频域分析通过对振动响应数据进行傅里叶变换，得到结构的频谱特性，从而识别结构的固有频率和振型。
时域分析则直接对振动响应的时间历程进行分析，如通过时域信号的特征提取、系统识别等方法来判断结构的损伤。
大跨度悬索桥损伤识别方法研究
３ 阳逻长 江大 桥 损伤 识别
３． 工 程 概 况 １
阳逻 长江 公 路 大 桥 是 京 珠 国 道 主 干 线 及 沪 蓉 国 道 主 干 线 的
・
３６ ・ ２
第３ ６卷 第 １ ４期 ２０ １ ０年 ５ 月
Ｓ Ａ Ｈ ＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣ ｎ Ｉ ＲＩ
山 西 建 筑
Ｖｏ ． ６Ｎｏ． ４ １３ １ Ｍ ａ． ２ ０ ｙ ０１
文章编号：０ ９６ ２ （００）４０ ２ —２ １０ —８ ５２ １ １ —３ ６０
中 图分 类号 ： ４ ．５ Ｕ４８ ２ 文献标识码 ： Ａ
１ 概述
近 １ 年 来 ， 内外 学 者 一 直 在 寻 找 一 种 能 够 适 用 于 复 杂 ０多 国
变和多 阶振型变化差值求 和进行损伤识别 的方法。
１“ 恒 载 ” 度 曲率 识 别 方 法 。 ）准 挠
结构 的整体损伤评估方法 ， 用于损伤定位 的指标 大致 分为基 于静
不完备 、 测试振 型 自由度 较少 以及 易受噪声 影响等几 个方面 的制 约 。本文提出一 种大跨 度悬 索桥结 构损 伤识别 的静 动力 实用方
吉
其中 ， ｘ为相邻两个计算点之 间的距离 。 Ａ
｛பைடு நூலகம்声 ＝ ｛／ ｝ △ ｝ １ ｐ 一｛ ／ ｝ １ｐ “
（ １ ）
（） ２
法， 该方法特点是充分利用健康监测系统静动力监 测数据 ， 以大桥
在运营期 间可以通过结构空 载挠度变化进行损伤 识别 ， 用于
通过去奇 异值等统计 态特性和基于动态 特性 的损伤 指标两 大类 。基 于静 力 的方法具 识别 的监测工况宜选择在夜 间车辆 较少时 ， 分析方法排除车辆荷 载的影 响 ， 得 “ 恒载 ” 态 ， 外 还应排 获 准 状 另 有准确度和信噪 比高 等优 点 ， 需要 明确 的外部 荷载 输入 ， 但 对运 除温度场对挠度 的影响 。通 过实测 加劲 梁挠 度数据 就可 以获得 营期 的桥梁结构来说 比较 难 以实现 。基 于动力 的损 伤识别 方法 “ 准恒载 ” 作用下的变形 ｛ ｝变 形曲率可通过有限差分法求 得 ， ， 通 具备长期实时工作 、 监测 不影 响交通 等优 点 ， 目前 得到 普遍认 是 即可求得变形 曲率 。 同 的一 种 最 有 前 途 的方 法 ， 该 方 法 在 实 际 应 用 中受 到试 验 模 态 过变形对坐标位置 的二级导数 ， 但
基于动力指纹识别桥梁损伤检测方法研究
基于动力指纹识别桥梁损伤检测方法研究在现代交通建设中，桥梁作为重要的基础设施，其健康状况直接关系到人民生命财产的安全。
然而，由于长期承受自然环境的侵蚀和车辆荷载的冲击，桥梁结构不可避免地会出现损伤。
因此，如何及时发现并准确评估这些损伤，成为了工程界亟待解决的问题。
本文将探讨一种基于动力指纹识别的桥梁损伤检测方法，旨在为桥梁健康管理提供新的思路。
首先，让我们来了解一下什么是动力指纹。
在物理学中，每个物体都有其独特的振动特性，这就像人的指纹一样独一无二。
桥梁作为一个复杂的结构体系，其在受到外力作用时产生的振动响应也具有特定的模式。
这种模式就是桥梁的动力指纹。
通过分析桥梁的动力指纹，我们可以获取其结构的健康状况信息。
然而，要捕捉到这些微妙的振动信号并非易事。
传统的检测方法往往需要大量的传感器布置在桥梁的关键部位，这不仅耗时耗力，而且可能对桥梁结构造成二次损害。
相比之下，基于动力指纹的检测方法则更为高效和安全。
它通过少量的传感器采集桥梁在不同状态下的振动数据，然后利用先进的信号处理技术提取出反映结构损伤特征的动力指纹信息。
接下来，我们来谈谈这种方法的优势。
首先，它具有很高的灵敏度和准确性。
即使是微小的结构变化也能在动力指纹中体现出来，从而使得损伤能够在早期被发现。
其次，这种方法具有很强的适应性。
无论是钢筋混凝土桥梁还是钢结构桥梁，无论是简支梁还是连续梁，都能通过动力指纹进行有效的损伤检测。
此外，它还具有很好的实时性。
与传统的定期检测相比，基于动力指纹的方法可以实时监测桥梁的工作状态，及时发现潜在的安全隐患。
当然，任何技术都不是完美的。
基于动力指纹的桥梁损伤检测方法也面临着一些挑战。
例如，如何确保采集到的数据质量、如何处理海量的数据以及如何建立准确的损伤判别标准等问题都需要进一步的研究和解决。
但我相信，随着科技的不断进步和研究的深入，这些问题终将得到克服。
最后，我想强调的是，桥梁的安全不仅仅是技术人员的责任，更是全社会共同关注的问题。
桥梁损伤识别方法的研究现状
桥梁损伤识别方法的研究现状作者：方孟然崔文涛高鑫来源：《城市建设理论研究》2013年第23期摘要：通过回顾大型桥梁损伤识别方法的发展历程，介绍各种桥梁损伤识别方法的大体思路，并通过实验结果的对照得出了各种桥梁损伤识别方法的优点以及不足之处，并在已有的实验条件下讨论了各种测试方法以后发展的方向，从而在现实损伤识别中可以通过现实的测试条件以及测试环境来决定具体的测试方法。
虽然桥梁损伤识别方法的研究目前还没有形成比较系统性的规范，以下几种识别方法都能较为准确的测试桥梁损伤的具体情况，在以后的桥梁损伤识别方法的发展中具有非常好的指导性意义。
关键词：桥梁损伤识别振动神经网络空间小波分析曲率模态静载试验汽车动力响应单元模态综述中图分类号： TU997 文献标识码： A 文章编号：一引言通过恰当的方法及时了解桥梁的当前状态，特别是及时发现危及桥梁安全的损伤，是桥梁安全评价的核心问题，一些传统的结构检测方法都以局部无损检测技术为主，尽管目前这种技术可以对某些缺陷进行较为精确的定位，探查，甚至定量分析。
但对于隐秘构件的损伤以及大型复杂接哦古的检测则仍是力不从心。
以下具体介绍了几种主要的桥梁损伤识别的方法，各种方法具有较强的针对性，利用不同的实验依据对桥梁进行损伤检测都能得出较为精确的实验结果，对于以后桥梁损伤识别方法研究的发展具有良好的指导性作用。
二桥梁损伤识别方法1 基于振动的桥梁损伤识别方法随着使用年限的增加，工程结构中桥梁的长期检查仍然是定期人工检查，鉴于定期人工检查的局限性，基于振动的桥梁损伤识别方法逐渐引入现代桥梁损伤识别中来。
基于振动的损伤识别方法按照所利用的特性量是否使用结构模型可以分为有模型识别方法和物模型识别方法：无模型损伤识别的方法是通过分析比较直接从振动响应的过程或者相应的傅里叶谱和其他变换得到的特征量，从而识别损伤的方法；有模型识别方法按照求解问题的方法可以分为动力指纹分析法或模式识别方法和模型修正法两类。
结构损伤无损识别研究进展综述
结构损伤无损识别研究进展综述摘要：房屋或桥梁等大型建筑物在服役期间或灾后会产生损伤，日积月累则会产生安全隐患，危害人们的生命和财产安全，因此对结构的损伤情况进行识别具有非常重要的工程价值和实际意义。
目前，国内外在结构损伤识别领域已经获得了很多优秀的研究成果。
本文从超声波法、动力学法和射线检测法三个方面对结构损伤识别方法进行综述。
关键词:损伤识别；超声波法；动力学法；射线检测法;结构健康监测技术一直是国内外学者热衷于研究的话题，目前，国际学术界和工程界越来越关注基于动力学特性的结构损伤识别方法。
这种方法具有实用、快速、简单等优点，因此备受瞩目[1]。
钢筋混凝土梁损伤程度识别是结构健康监测和维护中的一个重要研究领域。
通过对钢筋混凝土梁进行损伤识别，可以及时检测出结构中可能存在的缺陷或损伤，以便及时采取修复或加固措施，保证结构的安全可靠性。
本文主要对常用的损伤识别方法进行一定的归纳和总结。
1 超声波法超声波检测是一种无损检测方法，通过利用缺陷在超声波传播过程中对传播能量和时间产生的变化来检测混凝土内部缺陷。
与声发射检测相比，超声波检测属于主动声纳技术，能够主动检测缺陷。
Alexandre Bogas等[2]研究发现，轻质和普通重量混凝土受到混合设计参数的不同影响。
此外，还通过无损超声波脉冲速度测试对混凝土的压缩强度进行预测。
在国内，混凝土无损检测方面，刘镇清等[3]进行了相关的研究。
周凯等[4]研究并指出混凝土超声波检测主要应用纵波进行检测。
王怀亮、宋玉普[5]应用超声波技术研究了混凝土在受压下的超声波传播特性，测量超声波在加载过程中的传播波速，并提出了荷载和波速之间的对应关系。
王颖轶、左自波等[6]基于超声波无损检测理论,建立了超声波检测混凝土结构强度的预测方法。
与其他检测方法相比，超声波检测具有穿透能力强，损伤定位准确，能有效检测出面积性缺陷，应用范围广泛且灵敏度较高等特点；但因对超声波噪声信号缺乏有效的处理，故超声波成像分辨率有待提高。
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损伤 的程 度。 （ ）现有的损伤识别方 法都要 以损伤发生 前 ２ 结构 的模 型数据或 实测 的原始数据 做参考 ，但是 由于模 型
的建 立可 能 出现 某 些状 态 无 法模 拟 以及 实 测 数据 的不 完 整 ，这就给 损伤识别 带来 困难 。因此 ，研 究一种尽 量少 依 赖于原始 数据 的方法显得非 常重要 。 （ ）非线性 问题 的识 ３ 别是 结构识别 领域 中的关键 问题 ，也是难 点。现有 的方法
态参数 的同 时引入 了有 限元模 型信息 ，如 ：能量传递 比法
（ Ｔ ）和 应 变 能 法 。 ＥＲ
的布 置方法 以及对测 量噪声 的控制 结构损伤 识别结 果有重
要影响 。 （ ）利用 自然条件 激励 的损伤检测研 究。 由于桥 ５ 梁结构 的大型 性 ，利用 环境激 励使桥梁 振动来 进行损伤 识
多数 都是采用 线形模 型假设 ，这对 于小损伤 是可行 的，但
是 当 损 伤 增 大 ， 结 构 的非 线 形 将 越 来 越 明显 。 （ ）传 感 器 ４
１６基 于能量变化的损伤识别方法 ． 由于所 选用 的参数 不同 ，基 于能 量变化 的损伤识 别方 法 有多种 。有些 方法利用 模态参 数表达 能量 ，有些用 到模
践 ，还需要研究 以下几 个问题 ： （ ）研究能更准确判 断损 １
伤 的识别 指标 。研 究结构 的损伤 ，必须解 决损伤 的位置 和
中得 出受损 区的模态 参数变 化与 结构有 限元模型 分析模态 参数 的灵敏度进 行 比较 ，以此 来评估 结构 受损伤 的程度 。
文献 ［５ 首先寻 找结构 受损伤 影 响的 自由度 ，然后 在误差 １］ 矩 阵范数极 小化方法 的基础 上 ，提 出运用 修正矩 阵的反 复 迭代优 化 ，识别结构 的损伤 程度 。文献 ［６利 用剩 余模态 １］ 力分析 方法确 定结构 的损伤位 置 ，利 用低 阶模 态作 为状态 变量 ， 由最小 二乘法 建立 目标 函数 ，通过非 线性迭代 得到 结构损伤程度的识别值。
［］ 中 山大学学报 （ Ｊ． 自然科学版） ２ ０ ， ３ ６ ：７ １ ， ０ ４ ４ （） ５ ￣６ ．
［ ］ Ｍ ｓ ｉ ａ Ａ Ｊ ｎ ｓ Ｉ Ａ Ｗ １ ｉｍ ，ａ ａ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉｎ ａ ｄ ２ ｅ ｓ ｎ ， ｏｅ ， ｉ １ａ ｓ Ｅ Ｊ Ｄ ｍ ｇ ｅ ｅ ｔ ｏ ｎ
Ｅｎｇｉｎ ｅ ｅｒｉｎ ｇ Ｉｎｔｅ ｒｎａｔｉｏｎａ１
ｃ ｎ ｅ ｅ ｃ ［］ Ｓ ａ ｓ ａ ＵＫ ， ９ ６ ６ ￣ ７ ． ｏ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｍ ．ｗ ｎ ｅ ， ． １ ９ ：７ ６ ［３ Ｆ ｘ Ｈ ， ｈ Ｉ ｃｔ ｏ ｏ ｄ ｆ ｃ ｓ ｉ ｓｒ ｃｕ ｅ ， ３ ｏ ｃ Ｊ Ｔ ｅ ｏ ａ ｉｎ ｆ ｅ ｅ ｔ ｎ ｔｕ ｔｒ ｓａ
ｒ 垄 窒 里 ＿ ］
行 的优 点，其缺 点是无法评估 结构本选 取方法 ，构造 网络训练 所
１５基于剩余模态力分析的损伤识别方法 ．
基于剩 余模态 力分析 的损伤 识别方法 就是先 建立有 限 元分 析模型 ，利用 实测模态 数据 加 以修 正，利用 在结 构受
阔前 途而 又未完全 成熟 的方法 ，如何将这 些方法运 用到 实
态 ，代 入修 正好 的未 受损 结构模 型特 征值 问题方 程式 ，判
断 出相应的受损 的位置 。 文献 ［５ ６ 也提 出相类似 的结构损伤定位算法 。 １ ，ｌ］ 对 结构损 伤程度 的评估 ，文 献 ［４ 采用 结构试 验数据 １］
损 区上测试 出的特 征值 （ 固有频 率 的平 方） 和响应 的测试模
需的 “ 小 ”样本 集 。通 过对缺 陷板结构 损伤 识别 的实例 最 分析 ，说 明 了基 于人 工 神经 网 络 的损 伤辨 识 系统 的正 确
性。
２ 当前结构损伤识别 方法存在 的问厦 基于动 力特性 的桥梁 结构损伤 识别方 法是 一种 具有 广
别值得深入研究 。
参考文献：
［］刘 济科 ， １ 汤 凯 ． 于振 动特 性 的损 伤 识别 方 法 的研 究进 展 基
应变 能法 同时利用模 态参数 和有 限元模型 信息 ，其基
本 原理是利 用结 构早期损 伤前后 应变 能发生变 化的差值 信 息来 进行损 伤识 别 。Ｓ ｍ 将应变 能法成 功地 应用于桥 梁 ａｅＨ
ｓ ａ ｅ ｄ ｔ Ａ ， ｎ Ｐ ｏ ｅ ｄ ｎ ｓ ｏ ｌ ｔ Ｍ Ｃ Ｓ ａ ｈ ｐ ａ ａ＿］ Ｉ ：ｒ ｃ ｅ ｉ ｇ ｆ Ｏｈ Ａ，ａｎ
Ｄｉ ｇ， ａｌ ｆｏ ｎｉ １ ９２： ２ ￣ ５ ． ｅ Ｃ ｉ ｒ ａ， ９ ５２ ２８
变化 的损伤识别方法“ 。虽然传递 函数或频 响函数 的信 息
ｃ ｍ ｒ ｏ ｏ ｔ ｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｒ ｌ ｆ ｑ ｎ ｙ ｎ ｎ ｅ ｏ ｐａ ｉ ｎ ｆ ｈ ｕ ｅ ｆ ａ ｕ ａ ｒｅ ｕｅ ｃ ａ ｄ ｏｄ ｓ
１７基于传递 函数变化的结构损伤识别方法 ．
由于损伤 引起 的传递 函数 的变 化是 唯一地 由损伤 的类 型和 位置确 定， 因此 有学 者提 出基 于传递 函数或 频响 函数
Ｉｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｎａｔｕｒａ１
ｉｎ ｔｈｅ
ｆｒｅｑｕｅｎｃＹ
和 悬臂结构 的损伤 识别 ，给 出了结构单元 模态 应变能 的概
念 ，提 出了单元模 态应变 能变化 率的结 构早期 损伤位 置的
识 别 方 法 。
ｃｈａｎ ｇ ｅｓ，Ｉ ｄｅｎｔｉｆｉｃ ａｔｉｏｎ Ｓ Ｙ ｓｔ ｅｍｓ： ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ Ｐｒ ｏｆ