基于应变的大型结构损伤识别研究

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1、分类号学号M201071357学校代码10487密级硕士学位论文基于应变的大型结构损伤识别研究学位申请人：魏成学科专业：工程力学指导教师：蒙培生副教授答辩日期：2013年01月26日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringDamageDetectionResearchBasedontheStrainofLarge-scaleStructureCandidate:WeiChengMaj

2、or:EngineeringMechanicsSupervisor:Assoc.Prof.MengPeishengHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人

3、承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要大型结构发生损伤会产生严重危害，

4、因此对大型结构进行损伤识别，检测大型结构是否发生损伤具有非常重要的意义。本文研究的目的是运用结构现有的单元节点应变数据识别大型建筑结构是否发生损伤。本文的任务是对已经计算得到的应变数据进行处理，使其能反映出结构的边界条件的变化，结构单元刚度的变化，结构横截面厚度的变化。本文的主要内容是运用有限元软件ANSYS对工字型梁钢构件、矩形板钢构件、湖北武汉光谷大桥中的一段桥梁进行建模分析，计算得出结构单元节点的应变数据，运用这些应变数据分析结构是否发生损伤。本文研究了如何利用应变数据识别工字型梁构件是否发生损伤，并将拉普拉斯算子

5、运用到一维线性梁结构与二维平面板结构的损伤识别研究中，并进一步利用修正后的拉普拉斯算子识别一维线性梁结构损伤程度较小的情况。本文结合实际情况分析了武汉光谷大桥中的一段桥梁的损伤情况，将理论研究与实际情况相结合，为能将本文研究的内容运用到实际工程中打下了一定的基础。本文研究表明，只需现有的结构单元节点应变数据，不需要结构未损伤前的单元节点应变数据，就能识别出结构是否发生损伤，并且对于结构发生损伤程度较小的部位也能识别出来。关键词：损伤识别；应变；光谷大桥；修正拉普拉斯微分算子；I华中科技大学硕士学位论文AbstractDa

6、mageoccurringinlargestructuremayleadtoseriousdetriment.Damagedetectionandidentificationareveryimportantforlarge-scalestructure.Thepurposeofthispaperistorecognizelargebuildingstructuredamagedornot,accordingtotheavailablenodestrainofstructureFEManalysis.Anddealingw

7、iththeexiststraindata,whichcanreflectthechangeofthestructureboundarycondition,thechangeofstructurestiffnessandcross-sectionthickness,isthetaskofthepaper.AnalyzeHbeamsteelstructurememberandrectangularplatesteelcomponentaswellasasectionofOpticalValleyBridge,Wu-han,

8、HubeiprovincebyapplyingANSYSFEMsoftware.Findoutifthestructureinjuredornotbythestraindataofelementandnodeobtainedintheanalysis.Thispaperstudieshowtojudgestructu