【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土木工程领域,尤其涉及一种钢框架结构突变损伤的识别方法及系统。
技术介绍
土木工程结构的安全性是关系到国计民生的重要问题。目前许多复杂新颖的结构如高层建筑、特大桥梁及海洋平台等纷纷建立。由于设计不合理、施工不合格以及恶劣服役环境和强烈荷载的作用,使得土木工程结构不可避免的产生损伤累积,若未能及时发现及加固,则可能导致灾害性事故和重大的损失。例如1995年韩国三丰百货大楼倒塌、1999年重庆綦江虹桥整体垮塌、2000年台湾高屏大桥断裂、2003年墨西哥湾海洋平台的倒塌等。这些土木工程结构作为国家基础设施的重要组成部分,其安全直接关系到人民的生命财产安全和社会的和谐发展。因此,如何采用合理的方法检测并发现土木工程结构的损伤破坏状况,并进一步的保证土木工程结构在恶劣环境和强烈荷载作用下的安全性,是摆在广大工程技术人员和科研工作者面前的一个现实课题,也是近年来土木工程领域内重要的热点研究问题之一。结构损伤识别利用信息采集及传感系统获取结构的动静力响应,通过合理的分析方法了解结构系统的特性,从而达到监测结构工作状态和识别结构损伤的目的。与传统的无损检测方法不同的是,损伤识别是根据结构在同一位置上不同时间的振动反应结果的变化来识别结构的状态。结构损伤识别的关键问题是检测结构中损伤的出现、位置和程度三大指标来判定结构当前工作性能,这是损伤识别的核心,也是难点。目前损伤识别方法主要分为基于损 ...
【技术保护点】
一种钢框架结构突变损伤的识别方法,其特征在于,包括如下步骤:监测钢框架结构的振动状况,获取钢框架结构各个节点的加速度响应信号;对所述加速度响应信号进行离散小波变换并计算每一时刻的小波系数,并通过所述小波系数的变化率计算钢框架结构各个节点的损伤指标,所述损伤指标与钢框架结构的损伤程度呈线性关系;根据所述损伤指标随时间的变化关系确定钢框架结构损伤发生的时刻,通过比较钢框架结构不同节点的损伤指标确定损伤发生的位置;根据损伤发生时刻对应的损伤指标大小确定钢框架结构的损伤程度。
【技术特征摘要】
1.一种钢框架结构突变损伤的识别方法,其特征在于,包括如下步骤:
监测钢框架结构的振动状况,获取钢框架结构各个节点的加速度响应信号;
对所述加速度响应信号进行离散小波变换并计算每一时刻的小波系数,并
通过所述小波系数的变化率计算钢框架结构各个节点的损伤指标,所述损伤指
标与钢框架结构的损伤程度呈线性关系;
根据所述损伤指标随时间的变化关系确定钢框架结构损伤发生的时刻,通
过比较钢框架结构不同节点的损伤指标确定损伤发生的位置;
根据损伤发生时刻对应的损伤指标大小确定钢框架结构的损伤程度。
2.根据权利要求1所述的钢框架结构突变损伤的识别方法,其特征在于,
通过以下公式对加速度响应信号进行离散小波变换并计算每一时刻的小波系数:
cD1(i)=∫-∞+∞y..(i)ψ(t)dt]]>其中,cD1(i)表示i时刻的加速度响应信号第一层分解所得的小波系数;为
i时刻的加速度响应信号;ψ(t)为母小波函数。
3.根据权利要求2所述的钢框架结构突变损伤的识别方法,其特征在于,
根据如下公式计算i时刻的损伤指标:
DIi=|cD1(i+1)-cD1(i)Δt|(i=1,2,...,tmax)]]>其中,cD1(i)表示i时刻的加速度响应信号第一层分解所得的小波系数,
cD1(i+1)表示i+1时刻的加速度响应信号第一层分解所得的小波系数,Δt为加速
度响应信号的时刻间距,tmax为加速度响应信号的最大时间长度。
4.根据权利要求1所述的钢框架结构突变损伤的识别方法,其特征在于,
根据所述损伤发生时刻对应的损伤指标大小,采用如下方法确定钢框架结构的
损伤程度:
在预设荷载作用下使钢框架结构发生不同程度的损伤,并计算对应的损伤
指标;
建立损伤程度与损伤指标之间的线性数值关系;
通过数值回归的方法确定损伤指标与损伤程度之间的线性参数,从而确定
损伤指标与损伤程度之间的定量线性模型;
根据所述损伤发生时刻对应的损伤指标大小,通过所述定量线性模型确定
钢框架结构的损伤程度。
5.一种钢框架结构突变损伤的识别系统,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴毅江,陈波,王干军,谢幸生,
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司中山供电局,
类型:发明
国别省市:广东;44
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