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《重庆大学》 2010年
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钢筋混凝土梁基于非线性振动特征的损伤识别研究

王剑越  
【摘要】: 由于存在诸如材料非线性和几何非线性等因素,实际工程中的结构系统振动时通常会表现出非线性特征,比如振动频率的时变性。钢筋混凝土梁是土木工程中的重要结构构件,因其材料本身具有明显的非线性性质,故其振动具有一定的非线性特征。当梁因损伤产生裂缝后,除了刚度降低和阻尼变化外,振动时裂缝时张时合,使梁的非线性振动特征加强。 本文首先对现阶段损伤识别的研究现状进行说明,并就钢筋混凝土梁的非线性振动以及信号识别理论进行阐述。然后在钢筋混凝土梁静力试验和预应力混凝土梁疲劳试验的基础上,采用Hilbert变换对构件在各损伤状态下的实测振动信号进行分析,得到各状态的频率—振幅曲线,对比这些曲线得到如下结论:瞬时频率随着梁振幅的减小而增大;梁在裂缝产生前后的两个状态,非线性振动特征发生很大改变;非线性振动特征初期随梁损伤的增大而加强,后期随损伤的增大而减弱;对于预应力混凝土梁,由模态识别方法得到的不同损伤状态的基频可能非常接近,但它们的非线性振动特征区别很大。 本文的分析表明,采用非线性振动特征对混凝土梁的损伤进行识别是可行的。由于通过实际结构的动测信号进行模态识别受到很多不利因素的影响,因此将基于模态识别的损伤识别方法与采用非线性振动特征的识别方法结合起来无疑是更佳的选择。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU375.1

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