输电塔结构杆件及节点损伤识别

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1、2016年4月Apr．2016第44卷第2期(总第243期)Vo1．44No．2(Ser．No．243)输电塔结构杆件及节点损伤识别DamageIdentificationoftheMemberandNodefortheTransmissionTower肇鸿儒，杨礼东，刘福海(中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，长春130021)摘要：由于受到荷载和环境条件等因素的影响，输电结构在使用期间可能会出现损伤。结构的损伤会导致某些物理参数在结构损伤前后发生明显的变化，理论上利用这些参数就可以判断结构有无损伤，以及损伤的位置

2、。按照结构的受力特点，用杆单元和梁单元来模拟结构，获得结构的震动周期等动态性能，然后用单元模态应变能损伤指数法对角钢铁塔杆件、节点损伤识别诊断，结果表明，单元模态应变能损伤指数法对单处损伤可以取得良好的效果。关键词：输电塔；结构杆件；节点；单元模态应变损伤指数；损伤识别Abstract：Duetotheinfluenceoftheloadandenvironmentalconditions，damagemayoccurduringthelifeofthetransmissionstructure．Thestructurald

3、amagewillcauseobviouschangesofsomephysicalparametersbeforeandafterthestructuraldamage，andtheseparameterscandeterminewhetherthestructureisdamaged，andthepositionofthedamage．Accordingtotheforcecharacteristicsofthestructure，obtainedthedynamicperformancesuchasvibrationp

4、eriodofthestructure，usingthelinkandbeamelementssimulationstructure，then，thedamageidentificationanddiagnosisofthesteeltowerandthejointofthesteeltoweraredamagedbytheElementModalStrainenergyDamageIndex(EMSDI)method．TheresultsindicatedthatEMSDImethodcanobtaingoodresult

5、sforsingledamage．Keywords：transmissiontower；member；node；elementmodelstrainenergydamageindex(EMSDI)；damageidentification中图分类号：TM753；TU391文献标志码：A文章编号：1009—5306(2016)020014—03无损伤检测(NonDestructiveTesting，NDT)构的模态参数，再由模态参数识别系统物理参数，选是在不影响结构正常使用功能的前提下，对结构的用合理的损伤识别方法比较结构参数

6、的变化，从而健康状况进行检测诊断。损伤识别问题分为以下4判定结构是否有损伤，并进而确定损伤的位置和程个层次：确定结构中是否存在损伤；确定损伤的位度，其优点是：可利用环境激励进行动力相应测试，置；定量分析结构的损伤程度；预测结构的剩余寿测试时可以正常使用；测试速度快，振动信号易于提命。本文针对输电角钢铁塔，判断是否存在损伤以及取；能检测到无法到达位置的损伤；可连续在线检对损伤的定位。测，做到实时监控。传统无损检测技术的不足之处在于：使用时受场地、仪器的限制；检测手段复杂，仪器昂贵，检测费1单元模态应变损伤指数用较高；检测结果需

7、专业人员的专门鉴定，故带有一定的主观性；对较大结构，检查周期过长，不能迅速通过曲率和应变能实现的损伤识别方法已在许查明结构状态。结构静力损伤识别有其无法克服的多文献中讨论并实际应用，Pandey等人首先通过振缺点：测量信息少，只有位移与应变；实际施加荷载工况有限，对于那些在某种工况下对结构刚度贡献型曲率变化来确定裂纹位置，Iu利用柔度曲率在钢筋混凝梁上模拟试验，Petro在铝梁上试验了应变小的构件，可能根本识别不出其损伤情况；对实际的结构进行静力加载往往是很困难或不现实的。由于能法，尝试将该方法应用于桥梁监测中等等n]，国内

8、以上不足，本文通过系统参数识别技术首先识别结学者也进行了大量的研究。本文采用了可靠性高收稿日期：2015-11—25作者简介：肇鸿儒(1984)，男，工程师，从事输电线路设计和研究工作。·14·2016年4月吉林电力Apr．2016第44卷第2期(总第243期)JilinElectricP