单元模态应变能变化率对框架结构的损伤诊断

李永梅; 胡琨; 姚玄一; 赵金鑫

doi:10.13204/j.gyjz201301028

单元模态应变能变化率对框架结构的损伤诊断

doi: 10.13204/j.gyjz201301028

1.
1. 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室,北京100124;
2.
2. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京100124

详细信息

作者简介:
李永梅,女,1971年出生,博士,副教授,国家一级注册结构工程师. 电子信箱:liym@bjut.edu.cn

中图分类号: TU323.5;TU312
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出版历程
- 收稿日期: 2012-01-31
- 刊出日期: 2013-01-20

DAMAGE DIAGNOSIS FOR FRAME STRUCTURES BASED ON CHANGE RATE OF ELEMENTAL MODAL STRAIN ENERGY

1.
1. Beijing Key Lab of Earthquake Engineering and Structural Retrofit,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China;
2.
2. The Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering,Ministry of Education,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

摘要

摘要: 对具有一定程度损伤的框架结构来说,模态位移动力检测指标难以有效地反映结构的损伤状况。为了提高诊断效率和诊断结果的可靠性,采用结构损伤的单元模态应变能变化率方法构造框架结构损伤定位的识别指标。通过对一个典型框架结构的数值模拟研究表明:该方法仅需低阶模态参数,无论是单一位置损伤、对称部位损伤、轻微损伤,还是多种损伤共存,均具有损伤定位的能力;且在一定噪声水平下具有较强的抗噪能力。给出根据损伤单元模态应变能变化率值的大小,确定损伤程度的实用方法。
- 框架结构 /
- 损伤诊断 /
- 单元模态应变能变化率 /
- 振型
Abstract: Generally modal displacement indices are not very efficient to identify structural damage or diagnosis for frame structures.In order to improve efficiency and reliability for damage diagnosis,change rate of elemental modal strain energy was presented as dynamic indicator for damage locations of frame structures.The numerical simulation example of a frame structure indicated that the damage location and severity in structures,with single damage,lighter ones and multiple ones,could be detected efficiently by change rate of elemental modal strain energy with only the first order mode.The results indicated that the proposed method based on modal strain energy could accurately identify the damage location of truss structures with the noisy modal data.Furthermore,damage degree could be derived from the amplitude value of change rate of modal strain energy for the detected damage element.
- frame structure /
- damage diagnosis /
- change rate of elemental modal strain energy /
- mode

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参考文献(8)

[2] Doebling S W,Hemez F M,Peterson L D,et al. ImprovedDamage Location Accuracy Using Strain Energy Based on ModeSelection Criteria[J]. AIAA Journal,1997,35(4):693-699.

Catb S F N,Aktan A E. Condition and Damage Assessment:Issues and Some Promising Indices [J]. Journal StructureEngineer,2002,128(8):1026-1036.

[3] Stubbs N,Kim J T,Farrar C R. Field Verification of aNondestructive Damage Localization and Sensitivity EstimatorAlgorithm [C]//Proceedings of the 13 th International ModalAnalysis Conference.1995:210-218.

[4] Cornwell P J,Doebling S W,Farrar C R. Application of theStrain Energy Damage Detection Method to Plate-Like Structures[J]. Journal of Sound and Vibration,2002,128(5):521-529.

[5] Shi Z Y,Law S S,Zhang L M. Structural Damage Localizationfrom Modal Strain Energy Change [J]. Journal of Sound andVibration,1998,218(5):825-844.

[6] Shi Z Y,Law S S,Zhang L M. Structural Damage Detection fromModal Strain Energy Change [J]. Journal of EngineeringMechanics,ASCE,2000,126(12):1216-1223.

[7] Shi Z Y,Law S S,Zhang L M. Improved Damage Quantificationfrom Element Modal Strain Energy Change [J]. Journal ofEngineering Mechanics,2002,128(5):825-844.

[8] Kim H M,Bartkowicz T J. Damage Detection and HealthMonitoring of Large Space Structures [J]. Journal of Sound andVibration,1993,27(6):12-7.

施引文献

期刊类型引用(15)

1.	杨威，王蓬勃，余继军，曾维锋，黄朝奎，张泽峰. 大跨度重型钢桁架屋盖固步式等高免卸载滑移施工技术. 广东土木与建筑. 2024(03): 92-96 . 百度学术
2.	衡会，王必刚，唐宇，刘洋，欧东波. 体育馆施工安全智慧监测体系架构设计. 绿色建造与智能建筑. 2024(11): 109-112+117 . 百度学术
3.	余能跃. 体育馆屋盖网架结构施工研究. 大众标准化. 2023(01): 136-138 . 百度学术
4.	袁金兴，丁双双，孙亚，李祖辉，缪明明. 基于层次分析与变权原理的空间钢结构健康状态研究. 工程质量. 2023(01): 31-36 . 百度学术
5.	张新，张宇，余金兵. 滑轨与结构梁偏斜情况下滑移支撑结构研究与应用. 施工技术(中英文). 2023(12): 80-86 . 百度学术
6.	邓星河，焦伟丰，黄跃林，吴振明，刘为龙，王峰. 某场馆大跨空间钢桁架连廊施工过程模拟分析. 四川建筑. 2022(02): 216-218+221 . 百度学术
7.	李天福，张军，王永泉，纪常，董开发. 东安湖体育馆钢屋盖累积滑移施工监测技术. 施工技术(中英文). 2022(16): 110-114 . 百度学术
8.	赵闯，赵文雁，曹佐盛，刘长刚. 基于环形箍加固体系的漂浮桁架结构整体提升研究. 钢结构(中英文). 2022(07): 41-51 . 百度学术
9.	黄晓康，程泽豪，魏大江，李帅，张鹏飞，李志永，刘伟，崔旭爽. CAD二次开发在复杂网架安装方法分析中的应用. 建筑结构. 2022(S2): 639-642 . 百度学术
10.	吴铭昊. 某大厦钢结构连廊施工过程仿真分析及监测. 福建建设科技. 2021(04): 25-28 . 百度学术
11.	杨付增，贾子光，任亮，鞠晓，张庆. 郑州奥体中心体育馆网架结构施工监测. 施工技术. 2020(02): 25-29 . 百度学术
12.	霍永伦，王静峰，丁敬华，王凯，黄星海，郭磊. 中科院量子院巨型钢框架——上部悬挂下部支承结构建造技术研究. 结构工程师. 2020(06): 175-184 . 百度学术
13.	姜帅臣，牛忠荣，胡斌，吴义兵，李荣浩. 体育馆大跨度空间网架拆撑过程力学分析试验. 工业建筑. 2019(03): 141-147 . 本站查看
14.	任峰，李碧雄，赵祖芳，毕向富，饶丹，纪扬. 某厂房大跨度不等标高支座钢桁架结构累积滑移施工分析. 施工技术. 2019(22): 32-36+40 . 百度学术
15.	张家国，赵祖芳，高启博，周刚，余弦，莫思特，高杨，余达峰. 某大跨度钢结构滑移施工监测和施工建议. 钢结构. 2018(10): 120-125 . 百度学术