定制土木工程职称论文

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1、定制土木工程职称论文定制土木工程职称论文-土木工程建筑结构损伤诊断修复研究-摘要：土木工程结构具有尺寸大、质量重、自振频率和振动水平较低等特点，其动力响应极容易受到不可预见的环境状态、非结构等的影响，这使得结构的健康监测和损伤诊断具有极大的挑战性，是近年来国际上研究的热点。本文综述了土木工程结构损伤诊断方法的最新进展，内容包括动力参数诊断方法、静力参数诊断方法、子结构方法、统计分析方法、神经网络方法等，同时简要介绍了与损伤诊断有关的系统识别与模型修正以及传感器优化布置等的研究进展，最后展望了结构损伤诊断的研究和发展方向。关健词损伤诊断模型修正系统识别工程结构模态分析引言

2、土木工程结构与航天航空工程、机械工程等结构有明显的差别，比如桥梁结构，尺寸大、质量重，具有较低的自振频率和振动水平，而且结构的动力响应极容易受到环境因素以及非结构构件等的影响，实际结构的不确定性水平比单个构件或比例模型要高得多。期望土木工程结构具有零破坏概率是不切实际的，因而需要进行状态检测来发现损伤，并评估损伤对结构完整性的影响。传统的检测手段(如人工目测)和无损检测技术(如超声波、声发射、x-射线等)均是结构局部损伤的检测方法，难以预测预报结构整体的性能退化，无法实现实时的健康监测和损伤诊断。一个不可忽略的事实是:结构损伤的出现势必导致结构性能参数(如刚度、频率、阻

3、尼或质量)的变化，如果这种变化能够很好的被检测和分类的话，就可以用来进行结构损伤诊断与健康监测，显然，这是整体的检测方法。近年来人们一直试图寻找能够适用于土木工程结构的整体损伤诊断与评估方法，从观察问题的角度不同，目前的方法可分为四类:①空间域方法，②模态域方法，③时域方法，④频域方法。其中空间域方法是根据质量、阻尼和刚度矩阵的改变来检测和确定损伤位置;模态域方法根据自振频率、模态阻尼比和模态振型的改变来检测损伤;在时域方法中，系统参数通过在一定时间内采样的数据来直接确定，精度较高，但很费时;在频域方法中，模态参数如自振频率、阻尼比和振型等是确定的，谱分析和频率响应函数

4、被广泛应用。上述方法各有其优缺点，如频域方法和模态域方法使用转换的数据，数据转换存在误差和噪音。在空间域方法中，质量和刚度矩阵的建模与修正还存在问题且难以精确。将两三种方法结合起来检测和评估结构的损伤具有很强的发展趋势，比如将静载测试和模态测试的数据结合起来诊断损伤，这样可以克服各自方法的缺点并相互检查，与损伤检测的复杂性相适应。本文旨在综述上木_工程结构损伤诊断方法的最新进展，内容包括统计分析方法、动力参数诊断方法、静力参数诊断方法、子结构方法、神经网络方法、非线性系统损伤诊断以及传感器优化布置等，并展望了结构损伤诊断的研究和发展方向。2损伤诊断方法2.1动力参数诊断

5、法结构损伤诊断与健康监测的目的不仅要能够检测到损伤存在，还要能够定位损伤并表征损伤的程度，因此须将观察到的动力参数改变与基准参数比较，并选择其中最有可能的改变来判断结构的真实状况，这就是典型的动力参数法。通常应用到的动力参数有:频率、振型、模态曲率、应变模态、传递函数，功率谱、模态保证准则(MAC)、坐标模态保证准则(AC)、能量传递比(ETR)等。主要结论有:(1)使用模态频率的改变可以检测到损伤的存在，但自振频率的改变，尤其是基本自振频率的改变无法确定局部损伤如裂缝的位置。产产L这一情况的原因是:在不同位置的某种程度的损伤会产生相同程度的频率改变。(2)可以用灵敏度

6、分析改进结构损伤对自振频率或模态改变的敏感性，这种分析的基本思想是:将从结构试验数据中得出的模态参数变化与结构有限元模型分析的模态参数的灵敏度进行比较。灵敏度分析方法的精度取决于灵敏度计算的有限元模型质量。但是获得精确的分析模型本身就是一个艰巨的工作，分析模型的不确定性或许会影响损伤检测的结果。(3)试验发现对于桥梁的结构监测和损伤检验，模态柔度是比单独的自振频率或振型更灵敏的参数。(4)可以从能量变化的角度诊断损伤，比如单元中模态应变能改变的比值可以作为一个损伤指标，该方法只需单元刚度矩阵、分析的模态形状和不完整的量测模态;目前该方法在确定损伤的位置上是有效的，但是损

7、伤量化在一定程度上对噪音比较敏感。(5)在桥梁结构中，可使用基于能量传递比(ETR)指标的方法测量损伤的发展，但是该指标对噪音比较敏感，要从大量的实测时程信号中提取出该指标还有许多工作要做，特别是应用于实桥。(6)研究发现模态曲率比模态对损伤更为敏感，可以用来检测损伤和进行损伤定位;(7)可以采用模态保证准则、模态选择策略和有限元模型修正来检测损伤，结果发现:基于最大模态应变能的模态选择策略比基于最小频率的策略能得出更精确的修正结果。在TsillgMa悬索桥的结构损伤检验中采用了不同的基于模态的指标，并对这些指标比较，五种基于模态的损伤指