基于类柔度差曲率和频率摄动的结构损伤识别

为提高梁式结构损伤诊断的效率,提出一种基于类柔度差曲率和频率摄动的结构损伤识别方法。首先根据结构振动理论,研究广义柔度矩阵计算公式;再利用模态柔度对结构损伤灵敏性高的优点,改进基于柔度差曲率的损伤定位指标,定义类柔度差曲率LCFC损伤指标,并初步识别损伤;最后基于矩阵摄动进行结构损伤识别结果确认。考虑多种损伤工况,对一简支梁结构进行损伤识别数值模拟验证。结果表明:仅使用一阶模态,建立的类柔度差曲率LCFC指标对梁式结构损伤定位具有良好的诊断效果,且计算工作量小;对于含边界损伤单元的多损伤工况,当损伤程度大于10%时,LCFC指标识别有效;当损伤程度不大于25%时,各工况二阶摄动识别结果精度较高,相对误差较一阶摄动结果明显降低,证明了该方法的实用性、有效性和精确性。

洄河石拱古桥运营期结构安全仿真分析

古代石拱桥建成年代久远,当下部分石拱桥仍是交通要道。古代石拱桥大多根据经验设计,缺少相应规范校核,且受当前交通流量增大、频繁承载甚至超载等交通环境恶化及石拱桥结构与材料性能退化的影响,古代石拱桥往往存在较大的安全隐患。以洄河古代石拱桥为研究对象,基于大型通用有限元软件ANSYS平台,建立了洄河古代石拱桥的三维有限元模型。根据现行规范标准计算了古桥在重力与单车道车载与双车道车载等最不利荷载作用下,1/4跨、1/2跨和3/4跨等控制截面处的挠度和应力。计算结果表明,在当前规范体系下,洄河古代石拱桥运营期应力和挠度满足现行规范要求,拱桥结构安全。所得结果可为石拱桥的保护与研究提供参考。