学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

大比例钢筋混凝土梁结构曲率模态损伤检测及有限元分析对比

作　者: 李帅
导　师: 马琨
学　校: 昆明理工大学
专　业: 光学
关键词: 损伤识别曲率模态有限元分析
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 39次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来我国交通事业飞速发展,城市修建了越来越多的桥梁和公路,桥梁结构在使用期间受环境侵蚀、过度使用等原因产生了一定程度的损伤。为使人民生命财产安全得到保障,有效地快速诊断出桥梁结构损伤的情况,及时掌握桥梁的健康情况信息,是很有必要的。同时损伤识别也是现在桥梁工程的热点问题之一。基于曲率模态理论的桥梁损伤诊断法是目前较为理想的损伤识别方法。曲率模态是一种能够反映结构局部特征变化的模态参数,它可以通过桥梁结构的各阶振型幅值差分直接得到。理论分析表明,结构局部损伤如裂缝、钢筋锈蚀将导致结构局部刚度下降,从而引起曲率模态振型曲线发生突变,这为曲率模态进行桥梁损伤诊断提供理论基础。考虑到曲率模态能较好的识别结构损伤,能够反映桥梁的局部状态变化,可以用来检测损伤位置和损伤程度。本文主要进行以下几方面的工作：1为了贴近实际工况,针对中央有局部损伤的大比例尺寸钢筋混凝土梁结构进行实际测量。分析实验所得的数据可得出梁的固有频率,位移模态,阻尼比等参数。2.依据实验数据得出位移模态,通过中央差分法计算曲率模态,验查损伤位置,与实际损伤情况进行对比。3.实验所得曲率模态与ANSYS有限元程序所模拟出的该梁的曲率模态进行对比,验证在大比例尺寸钢筋混凝土梁结构上的实验方法的正确性及可行性。为实际钢筋混凝土桥梁的测量提供实验基础。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 选题背景及研究意义  7-8
  1.2 桥梁结构损伤检测方法的发展  8
  1.3 国内外研究现状  8-10
  1.4 动力诊断方法  10-11
  1.5. 本文主要工作  11-13
第二章桥梁损伤诊断曲率模态理论基础  13-19
  2.1 模态分析理论中的曲率模态方法简介  13
  2.2 梁结构振动微分方程  13-15
  2.3 曲率模态性质  15-17
    2.3.1 曲率模态的叠加性  15-16
    2.3.2 曲率模态的正交性  16-17
  2.4 曲率模态在桥梁损伤检测中的计算原理及实测公式  17-18
    2.4.1 应变模态与曲率模态关系  17
    2.4.2 曲率模态的计算原理  17-18
    2.4.3 实际测量计算公式  18
  2.5 本章小结  18-19
第三章实验原理  19-32
  3.1 传感器原理  19-24
    3.1.1 传感器选择标准  19-21
    3.1.2 传感器的工作原理  21-24
    3.1.3 传感器原理研究意义  24
  3.2 动态信号采集系统原理  24-26
    3.2.1 动态信号采集系统发展  24-25
    3.2.2 动态信号采集系统的组成部分及其作用  25-26
    3.2.3 动态信号采集系统基本工作原理  26
  3.3 模态分析原理  26-32
    3.3.1 模态分析简介  26-27
    3.3.2 模态分析原理  27-29
    3.3.3 模态分析软件功能  29-30
    3.3.4 模态分析软件应用  30-32
第四章实验数据采集与处理  32-45
  4.1 实验数据采集  32-36
    4.1.1 测量方法选择  32-35
    4.1.2 分析方法选择  35
    4.1.3 窗体选择  35-36
    4.1.4 通道子参数设置  36
    4.1.5 其他设置  36
  4.2 实验数据处理  36-45
    4.2.1 重叠率选择  37-40
    4.2.2 FFT块数选择  40-41
    4.2.3 固有频率选取及除噪  41-42
    4.2.4 位移振型图及梁特性参数  42-45
第五章实验结果与有限元仿真对比  45-53
  5.1 位移模态实验振型及仿真对比  45-47
  5.2 实验曲率模态及仿真曲率模态对比  47-53
第六章结论  53-54
第七章总结及展望  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-58
附录:攻读硕士学位期间所发表的论文  58

大比例钢筋混凝土梁结构曲率模态损伤检测及有限元分析对比

内容摘要

全文目录

相似论文