基于静力应变的新型空间结构损伤诊断数值研究-论文.pdf

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1、第36卷第2期工程抗震与加固改造V01．36．No．22014年4月EarthquakeResistantEngineeringandRetrofittingApr．2014[文章编号]1002—8412(2014)02—0107—05DOI：10．3969／j．issn．1002—8412．2014．02．017基于静力应变的新型空间结构损伤诊断数值研究周峰，杨卓(1．南昌工程学院土木与建筑工程学院，江西南昌330099；2．南昌工程学院经济贸易学院，江西南昌330099)[提要]国内外基于动力模态参数的损伤识别研究虽然进行了很多年，但在大跨度空间结构

2、领域，这方面的研究进展却十分缓慢，主要是由于空间结构的模态密集特性所导致，因此，基于静力的损伤识别方法近年来又重新被提出。本文以新型大跨度空间结构为主要研究对象，从荷载和结构两方面，利用两者之间的函数关系，研究基于静力统计荷载分级的大跨度空间结构损伤诊断方法。[关键词]大跨度空间结构；损伤识别；静力[中图分类号]TU332[文献标识码]AANumericalStudyofDamageIdentificationforANewSpatialStructureBasedonStaticStrainZhouFeng，YangZhuo(1．CivilandArc

3、hitecturalEngineeringSchool，NanchangInstituteofTechnology，330099Nanchang，China；2．EconomicsandTradeSchool，NanchangInstituteofTechnology，330099Nanchang，China)Abstract：DamageidentificationbasedonmodalparameterarestudiedSOmanyyearsathomeandabroad．However，inthefieldoflarge-spanspacest

4、ructure，thedevelopmentofstudygoesveryslowlyforitsspectrumdensecharacteristics．Therefore，thedamageidentificationmethodbasedonstaticforceareputforwardagain．TheNationalAquaticsCenteristakenasthemainresearchcontentsofthispaper．Thedamageidentificationmethodforlarge—spanspacestructureb

5、asedonstaticstatisticsandmulti—stageloadsarestudiedbyusingitsfunctionrelationinbothloadandstructure．Keywords：large—spanspacestructure，damageidentification，staticsE-mail：zhoufenghit@163．corn—1引言2结构有限元模型建立健康监测技术作为一种有效的用于识别结构损本文采用大型有限元分析软件ANSYS建立了伤、评估结构安全及判断结构剩余寿命的工具，近年结构整体有限元模型，钢结构

6、单元总数为91855个来得到了长足发展，而模态参数识别又是结构健康(其中包含有Mass21质量单元10075个、Beaml89监测研究的重点，在一定程度上更是结构安全诊断、梁单元36626个、Pipe20管单元45154个)，节点总剩余寿命评估研究的基础。但大量研究结果表明，数为144981个，节点之间的连接全部为刚性连接，基于动力模态参数的损伤诊断方法并不适用于频谱钢结构整体有限元模型如图1所示；Mass21单元用分布十分密集的大跨度空间结构，因此，继大跨度空于模拟节点球的质量，Beaml89单元用于模拟结构间结构的动力损伤诊断方法研究之后，最近几年在

7、的上下弦杆，而Pipe20单元用于模拟结构的腹杆，静力方面的分析也得到了研究者的关注，本文将以杆件详图如3所示。新型空间结构一国家游泳中心为例，研究基于静力为了减小结构的下弦挠度值以满足设计规范的应变的大跨度空问结构损伤诊断方法。要求，在实际施工过程中对结构跨度最大的屋盖(R3区，即场馆区)采取了预起拱措施，起拱形式为环状起拱，起拱高度约为11．7em。为了使计算模型[收稿日期]2013-03-18能够反映结构真实的受力状态，本计算模型按照实第36卷第2期周峰，等：基于静力应变的新型空间结构损伤诊断数值研究通过上述的分析统计结果可以看出，腹杆损伤时间段内

8、的结构部分杆件应变的变化。对结构受力状态的影响最小，上、下弦杆损伤对结构(2)确