梁橋混凝土開裂的非線性振動及損傷識別.pdf

1、本文首先從結構開裂模擬方法入手，總結了結構健康監(jiān)測領域關于結構開裂模擬的各種方法：局部剛度折減、分離的彈簧模型以及二維或三維復雜模型，通過比較找出了最適合模擬結構實際開裂的方法，并用前人研究的實驗數(shù)據(jù)驗證了其可靠性。 接著，通過在有限元模型中引入非線性單元，模擬了裂縫“開合”效應在單自由度體系和帶裂縫的懸臂梁結構中的影響：即結構在振動過程中，由于裂縫一張一合而引起的非線性效應對結構振動響應的影響。分析表明裂縫“開合”效應給結構動

2、力響應帶來最大的特點是高次諧波擾動的出現(xiàn)。自由振動時，由于裂縫的“開合”，結構瞬時頻率不斷在完好結構頻率和裂縫完全張開時的頻率之間來回變化。裂縫損傷程度越大，瞬時頻率變化的帶寬也越大。在外力諧振荷載作用下，裂縫“開合”引起的非線性效應能明顯體現(xiàn)出來。將結構動力響應信號進行EMD分解，提取了反映損傷程度的指標能量擾動比C<'E><,disturb>：IMF分量在相同時域范圍內的能量比。通過比較結構上不同位置響應信號的能量擾動比C<'E><