噪声影响下基于奇异谱分析和AR模型的结构损伤识别研究

提出了一种考虑噪声影响的基于奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)和AR模型残差的结构损伤识别方法。首先对测得的各节点加速度响应信号进行奇异谱分析,得到其奇异值占比图,通过比较同一节点不同工况下奇异值占比的差异性,选择占比差异大的奇异值来重构加速度响应信号,认为其包含了结构损伤信息而去除了噪声影响。计算重构后加速度响应信号的AR模型残差序列,利用无损工况和损伤工况下AR模型残差序列的相似度(夹角余弦)作为损伤指标来识别损伤。通过5层钢框架结构的数值模拟及其分析结果,证实了该方法具有可行性。

纤维模型中的不同因素对钢框架抗连续倒塌非线性静力分析的影响

基于纤维模型,使用Opensees有限元软件分别讨论不同类型的单元、构件划分单元数、单元积分点数和截面纤维划分情况等不同因素对平面钢框架进行抗连续倒塌非线性静力分析的影响,并将其计算结果与在Abaqus中建立实体单元模型分析的结果进行对比。以一个2层2跨的平面钢框架为例进行分析,结果表明:利用基于柔度法的梁柱单元(FB单元)和基于柔度法的塑性铰单元(FBP单元)可以得到较好结果,但由于FBP单元需要设置塑性区的长度,同时考虑到使用的方便性,所以选择使用FB单元进行后续分析。对于FB单元,一个构件划分1个单元,每个单元设置6个积分点,且梁柱截面的翼缘和腹板划分为5×1的纤维数,这样既可以提高计算效率,也可满足计算的精度要求。

基于改进Hilbert-Huang变换的结构损伤识别研究

利用互补集合经验模态分解(CEEMD)对加速度响应信号进行分解得到固有模态函数(IMF),选取对结构损伤敏感的IMF进行Hilbert变换得其局部Hilbert谱,以局部Hilbert谱为损伤特征参数,将损伤前后局部Hilbert谱的标准误差作为损伤指标,利用该指标进行损伤定位和损伤程度的定性识别,利用海洋平台结构数值模拟验证了该方法在平稳激励与非平稳激励下的有效性。