区间型振型的获取及其在框架结构损伤识别中的应用.pdf

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1、四川建筑科学研究第36卷第2期SichuanBuildingScience2010年4月区间型振型的获取及其在框架结构损伤识别中的应用杨勇良，王大军(甘肃省建筑设计研究院，甘肃兰州730000)摘要：为了考虑工程结构中客观存在的不确定性和各种误差，提出了采用区间型数值来作为振型的代表值，并给出了获取方法。由于本区间型振型值较之常规的确定数更为准确合理，而且对结构参数的微小变化更加敏感，故可将其引入基于振型变化的损伤识别研究之中。以框架结构为例，给出了区间型振型用于损伤识别的具体方法。关键词：区间值；振型；损伤识别中图分类号：TU375．4文献标识码：A文章编号~1008

2、—1933(2010)02—092—04TheacquisitionofintervalnumbermodeshapeanditsapplicationtoframeworkstructuredamagedetectionYANGYongliang，WANGDajun(GansuArchitectureDesignandResearchInstitute，Lanzhou730000，China)Abstract：InordertoconsidertheobjectivelyexistinguncertaintyandvariouseiToi~inen~neefingst

3、ructures，thispaperadvisesthattheintervalnun'lbertobeusedasrepresentativevalueofmodeshape．Theacquisitionmethodofintervalnumbermodeshapeisthenproposed．Becausethiskindofintervalvalueismoreaccurateandreasonablethandeterministicvaluewhileitisalsomoresensitivetotinychangeofstructureparameters，

4、itcanbeintroducedintothestudyondamagedetectionbasedonmodeshapechange．Takingframeworkstructure8sexample，thespecificwayforitsapplicationtodamagedetectionisputforward．．Keywords：intervalvalue；modeshape；damagedetection通过区间分析和优化问题求解，获得了区间型的频0引言率值。但目前在区间型振型值的获取方面，还没见振型和固有频率一样，是结构动力性能的重要到相关研究。本文

5、将对此进行专题探讨，得出区间指示指标，在进行结构动力行为分析时，一般都离不型振型值的获取方法，并选取框架结构为例，研究区开振型信息的获取。但由于工程结构自身客观存在阃型振型在结构损伤识别中的具体应用。的不确定性，以及各种计算和测量手段自身存在的1区间型振型的获取误差，要获取准确的振型值是非常困难的。也就是说，要想用一个确定的数值来作为结构性能参数的考虑各种不确定性和误差的影响，工程结构的代表值，是很难达到很准确的。各类性能参数大多应取为区间值。在此基础上，具为此，可以考虑采用区间数的形式来表达振型有区间型参数的无阻尼结构和有阻尼结构的固有频值。区间型数值能包含更多的信息

6、，可使真实值含率计算问题，可以分别归结为广义区间矩阵实特征在输出的区间范围内，显然比不准确的一个单值更值问题和标准区间矩阵复特征值问题⋯。在求解能反映振型的真实状况、更为准确合理。用区间数方式上，文献[2]，[3]分别提出了矩阵摄动法、有界作代表值的思想，已得到不少学者的认同。目前，在参数结构特征值的上下界定理等。文献[4]提出了对频率的计算分析中，已有学者提出了区间型频率采用优化法求解实对称矩阵区问特征值问题。文献的获取方式。如文献[1]，在考虑各种误差的情况[1]，[5]进而提出了通过求解一系列全局优化问题下，对结构参数的取值采用了区间数的形式，然后，来得到所有可能

7、的确定性结构固有频率的区间集合。收稿日期：2008-08-22由结构动力学可知，在得到结构的各阶频率之作者简介：杨勇良(1980一)，男，甘肃平凉人，工程师，主要从事建筑工程研究设计。后，可直接求出对应的各阶振型。同样，在根据以上E—mail：yangyongliang413@163．com得到区间型频率值之后，也不难求出对应的区间型杨勇良，等：区间型振型的获取及其在框架结构损伤识别中的应用93振型值，具体实例如下。损伤识别研究中通行做法，是将损伤定义为刚度的这种区间型振型值，是一种更为精确合理的振损失或者异常，质量通常被假设不变_7]。