一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法，首先对基本坐标面进行网格划分，获得若干份曲面；然后建立模态方程，计算基本坐标面的曲率模态，测量结构损伤后的坐标面；最后定义损伤程度指标。本发明专利技术利用建筑物损伤前后基本坐标面的曲率变化对曲面建筑的损伤程度进行判别，可以准确定位出损伤的位置。这种方法可有效反应结构的局部损伤情况，可运用它研究结构损伤附近区域的应力、刚度等物理参数的变化情况，进而完成其他类型的监测方法无法完成的内容。可以同时对建筑物上的所有关键点进行监测，提高了监测效率，节省了成本。

A method of damage identification for hyperbolic buildings based on digital modal coordinates

The invention discloses a double digital based on the modal coordinates of buildings damage identification methods, first carries on the grid division of the basic coordinate plane, some continuous surface; then establish the modal equation, the calculation of basic coordinate surface curvature mode, measurement of structural damage after the coordinate plane; finally define the damage index. The invention uses the curvature change of the basic coordinate surface before and after the building damage to distinguish the damage degree of the curved surface building, and can accurately locate the location of the damage. This method can effectively reflect the local damage of structures, and it can be applied to study the change of physical parameters such as stress and stiffness in the vicinity of structural damage, so as to complete other types of monitoring methods that can not be completed. All the key points on the building can be monitored at the same time, and the efficiency of monitoring can be improved and the cost is saved.

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法
本专利技术属于建筑物损伤识别的
，具体涉及一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法。
技术介绍
由于双曲面建筑物的散热性能良好，目前，化工厂和热电厂的冷却塔均采用双曲面的外形。由于双曲面建筑物结构在长期服役中会积累细微损伤，这些细微损伤会演变成危害整体结构可靠运行和安全的宏观损伤。现有的利用传感器进行监测的方法对双曲面建筑物的病害程度难以准确判断，并且需要测量的物理参数不好确定，缺乏有效的监测标准。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对基本坐标面进行网格划分，获得若干份曲面；步骤2：建立模态方程；步骤3：计算基本坐标面的曲率模态；步骤4：测量结构损伤后的坐标面；步骤5：定义损伤程度指标，定量计算出建筑物的损伤程度。本专利技术的优点是：1：利用建筑物损伤前后基本坐标面的曲率变化对曲面建筑的损伤程度进行判别，可以准确定位出损伤的位置。这种方法可有效反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对基本坐标面进行网格划分，获得若干份曲面；步骤2：建立模态方程；步骤3：计算基本坐标面的曲率模态；步骤4：测量结构损伤后的坐标面；步骤5：定义损伤程度指标，定量计算出建筑物的损伤程度。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对基本坐标面进行网格划分，获得若干份曲面；步骤2：建立模态方程；步骤3：计算基本坐标面的曲率模态；步骤4：测量结构损伤后的坐标面；步骤5：定义损伤程度指标，定量计算出建筑物的损伤程度。2.根据权利要求1所述的基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法，其特征在于，步骤1的具体实现包括以下子步骤：步骤1.1：将双曲面建筑物的模态作为基本坐标面，基本坐标面长度和高度分别为l0和h0；步骤1.2：将基本坐标面在水平方向分成m份，在高度方向分成n层，此时，基本坐标面被分成m×n份曲面；步骤1.3：将每一份曲面的4个顶点设为关键点，每一份曲面的长度和高度分别为l1＝l0/m和h1＝h0/n。3.根据权利要求1所述的基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法，其特征在于，步骤2的具体实现过程是：对基本坐标面中的每一份曲面进行模态分析，振动微分方程为：其中，[M]为质量矩阵，[C]为阻尼矩阵，[K]为刚度矩阵，y为位移，表示位移的一阶导数，表示位移的二阶导数，F(x)为外力；求解上述微分方程得到振动位移模态y(x)。4.根据权利要求2所述的基于数字化模态坐标的双曲面建筑物损伤识别方法，其特征在于，步骤3的具体实现包括以下子步骤：步骤3.1：在基本坐标面的水平方向，利用一阶中心差分法得到基本坐标面的位移模态的导数为：y′1(i,j)＝[y(i+1,j)-y(i-1,j)]/(2l1),2≤i≤m，1≤j≤n+1；然后，再利用二阶中心差分法得到基本坐标面的位移模态...

【专利技术属性】
技术研发人员：王若林，朱道佩，桑农，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42