局部传递率函数与模式匹配的结构损伤快速识别方法

为了对结构进行灾后快速安全评估,提出一种基于局部传递率函数与模式匹配的快速损伤识别方法。通过有限元建立结构不同损伤位置和程度的模型,通过模态分析获取其固有频率与振型,建立损伤模式数据库;根据待测真实结构上少量测点所测振动信号计算局部传递率函数,构建匹配因子矩阵;调用损伤模式数据库中的模态参数构建损伤模式矩阵,建立匹配因子矩阵与损伤模式矩阵间的映射关系;以欧式距离相似度指标来衡量匹配程度,相似度最高的损伤模式即视为待测结构的实际损伤情况。为了验证本方法的可行性和准确性,对一四层层间剪切模型进行数值模拟和实验验证,结果均表明,本方法能够准确识别结构损伤位置和程度。所提方法不涉及复杂的算法,只需少量测点数据,计算速度快,满足震后快速评估要求;该方法只与结构固有属性有关,但无需进行结构模态参数识别,具有良好的实际工程应用前景。