基于經濟建設目的的橋梁結構損傷檢測的應用

□孫 虎

(陜西國防工業職業技術學院 陜西 西安 710300)

基于經濟建設目的的橋梁結構損傷檢測的應用

□孫 虎

(陜西國防工業職業技術學院 陜西 西安 710300)

本文提出應用可觀測技術來處理橋梁中的損傷檢測從其在靜態荷載試驗下的結構響應。不同于以前，基于這種技術的符號方法的作品，本文提出了其第一數值應用。為此目的，提出了一種新的算法，其減少由于計算機的精度的缺乏產生的不可避免的數字錯誤。

結構；可觀測性；損傷；檢測

結構系統識別（SSI）可用于基于現場結構響應來識別實際結構中的損傷。足夠的損傷檢測方法必須能夠定位和量化實際結構中的損傷。一旦可以使用有限元模型（FEM）來模擬損傷，提高其精度并幫助維護期間的決策過程。

靜態荷載試驗SSI方法從1990年代引起了很多關注。Sanayei和Scampoli（1991）通過使基于靜態穩定的誤差函數最小化來估計結構性結構。在這項工作中，迭代識別程序被用來自動調整基本條件參數損傷檢測。Sanayei和Onipede（1991）提出了基于靜態測試測量的參數識別的位移方程誤差函數的基于迭代優化的算法。為了處理不完全的測量，冷凝程序提出。這種方法由 Sanayei，Onipede 和 Babu（1992）使用來確定測量誤差的影響。

1 SSI可觀測性技術

矩陣中的未知參數的確定導致非線性問題，因為這些參數乘以節點的位移（在2D中，與水平和垂直偏移和旋轉相關聯節點）。這意味著可能出現變量的非線性乘積，例如為了以線性形式求解這些方程，其中變量的乘積位于位移的修改矢量中，并且修正的固定矩陣，根據已知的信息，向量的未知變量可以是上面給出的非線性乘積，以及單個變量的其他因子，一旦引入邊界條件和施加在節點的無損檢測中，我們可以假設的子集，通過靜態冷凝過程，系統可以劃分如下：

矩陣必須滿足系統具有解的一些條件。系統的一個特定的解決方案是與齊次方程組的解集的解決方案，列矩陣元素的線性空間任意值，代表所有可能的線性組合的系數。

對矩陣的檢查和其空行的識別導致向量的可觀察變量（具有唯一解的變量的子集）的識別。為了獲得矩陣，我們需要計算矩陣的零空間。觀測參數的值可以通過求解系統在數值上獲得。然而，可以使用利用在剛度矩陣中的波束的連通性的遞歸過程來優化所需的偏移的數量。以這種方式，當在初始可觀測性分析中觀察到任何偏移，力或結構參數時，該信息可以通過遞歸過程來幫助觀察相鄰波束中的新參數。在該分析中，在觀察性分析中連續地引入觀察信息作為輸入數據。

2 可觀測性技術的應用數值

由于估計的精度在很大程度上取決于FEM的幾何形狀，所以該部分還包括一些準則以解決假設用于損傷檢測的FEM的有效定義。SSI所需的測量集的大小取決于FEM中未知的連接的數量。顯然，該數字越大，所需測量的數量越大。在FEM-1.2和2.2的情況下，需要四個旋轉（w2，w3，w6 和 w7），而在 FEM-1.1和 2.1 中，該數量增加到六個（w2，w3，w5，w6，w7 和w8）。這些參數的值可以從靜態測試中的節點旋轉的增量獲得。

三個未知的剛度（如FEM.1.2和2.2），最大偏差分別降低到0.01和.006%。重要的是要強調，這些模型的估計的準確性顯著高于該方法所呈現的準確性，此外，通過較低的NM并且不需要來自等效的未損壞結構的任何信息來獲得該精度。

為了定位損傷，測量內部節點的垂直偏移。這導致在未損壞和損壞的結構的內部點處測量多個垂直偏移。從這些偏差，使用拉普拉斯算子來估計分析和測量的位移曲率的變化?；疑P系系數分析顯示損傷位置。然而，該分析沒有提供關于它們的量值的信息。

為了通過可觀察性技術獲得足夠的SSI，必須測量60°偏轉或旋轉（該數目對應于未知的光譜特性的數目）。精度的不足可能是由于不同的事實，如測量噪聲。這個問題將在不久的將來由作者解決。

結束語

本文提出了第一個數值應用的可觀測性技術從靜態監測信息的結構損傷檢測。帶著這個目的，一個象征性的–數值算法，命名為NOM，處理來自觀測技術應用數值計算的復雜性。該算法是以算法有效的解決有限元法的定義。

[1]聶振華.基于重構相空間的結構損傷檢測方法及可視化研究[D].暨南大學,2012.

[2]李學玉.基于BP網絡的高層框架結構損傷檢測[D].西安建筑科技大學,2006.

1004-7026（2017）21-0149-01

U441.4

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.21.109