钢筋混凝土空间网格结构曲率模态曲面拟合损伤识别研究

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１５０００１；２．哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨
摘要：介绍钢筋混凝土空间网格结构的体系组成及构造特点；提出曲率模态曲面拟合损伤识别理论，定义曲率
模态曲面拟合损伤指标ＣＭＳＦＤＩ与平均曲率模态曲面拟合损伤指标ＣＭＳＦＤＩＡ，通过曲率模态与曲面拟合值的差异进行损
伤定位，仅需利用从损伤结构获得的实测数据即可进行结构损伤识别，无需利用完好结构的基本信息和理论模型；最后通过钢筋混凝土正交正放空腹网架结构实例，验证方法的有效性。计算结果表明，该方法不仅可识别单位置损伤也可识别多位置损伤，对钢筋混凝土空间网格结构损伤识别及健康监测可行、有效。
ｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅｓｕｒｆａｃｅｉｆｔｔｉｎｇｄａｍａｇｅｉｎｄｅｘ（ＣＭＳＦＤＩ）ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｄａｍａｇｅｉｎｄｅｘ（ＣＭＳＦＤＩＡ）ｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅ
ｍｏｄｅｆｏｒａｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐａｔｉａｌｌａｔｔｉｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅＬＩＵＷｅｉ，ＧＡＯＷｅｉ — ｃｈｅｎｇ，ＬＩＨｕｉ，ＳＵＮＹｉ
振
动
与
冲
击
Байду номын сангаас
第３２卷第３期
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ
钢筋混凝土空间网格结构曲率模态曲面拟合损伤识别研究
刘伟，高维成，李惠，孙毅
１５００９０）
（１．哈尔滨工业大学航天科学与力学系，哈尔滨
ｉｔｓｉｆｔｔｅｄｖａｌｕｅ．Ａｄａｍａｇｅｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎｗａｓｐｅｆｏｒｒｍｅｄｏｎｌｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍａｄａｍａｇｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒａｔｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｉｎｔａｃｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｔｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅ１．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｏｐｅｎ — ｗｅｂｇｒｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－ｌｏｃａｔｉｏｎｄａｍａｇｅｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｌｏｃａｔｉｏｎｄａｍａｇｅ；ｉｔｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｄａｍａｇｅｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｏｆａｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐａｔｉａｌｌａｔｔｉｃｅ
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅｓｕｆａｒｃｅｉｔｆｔｉｎｇ－ｂａｓｅｄｄａｍａｇｅｉｄｅｎｔｉｉｃｆａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｎｉｇｆｕｒａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆａｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐａｔｉａｌｌａｔｔｉｃｅ
关键词：钢筋混凝土；空腹网架；损伤识别；曲率模态；曲面拟合
中图分类号：ＴＵ３７５；ＴＵ３１１．３文献标识码：Ａ
Ｄａｍａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｓｕｒｆａｃｅｉｔｆｔｉｎｇｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅ
ｓｕｆａｒｃｅｉｔｆｔｉｎｇｗｅｒｅｄｅｉｎｆｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｄａｍａｇｅｃｏｕｌｄｂｅｌｏｃａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎａｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｏｄｅａｎｄ
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０，Ｃｈｉｎａ）