基于位移响应协方差参数的数值仿真和实测损伤识别研究

来源：计算力学学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：李雪艳,汪羽凡

单位：暨南大学 力学与建筑工程学院 重大工程灾害与控制教育部重点实验室, 广州 510632,暨南大学 力学与建筑工程学院 重大工程灾害与控制教育部重点实验室, 广州 510632

摘要：本文使用结构位移响应协方差参数进行结构损伤识别，首先推导和建立位移响应协方差参数的解析公式，它是结构频率、振型和阻尼等模态参数的函数，结构物理参数的改变会导致该协方差参数的改变；对一个七层框架结构进行数值模拟分析来演示该方法的有效性，通过比较结构不同状态下各单元位移响应协方差参数CoD的分布曲线，研究各单元CoD与损伤程度的关系曲线，发现损伤位置处的CoD改变最大，其次是对称和附近单元，通过单损伤和多损伤工况研究分析，表明基于结构损伤前后CoD的改变，能成功判定损伤发生和识别出损伤位置，最后把该方法应用于一个实验室简支钢梁的损伤识别，通过对锤击振动下的加速度响应进行二次积分得到位移响应，并比较钢梁损伤前后的CoD，得到损伤概率向量，成功识别出损伤位置。该方法具有较好的噪声鲁棒性，无需结构分析模型，计算简便，具有较好的工程应用性。

关键词：结构损伤识别,位移响应,协方差,脉冲响应函数,结构健康监测,

基金资助：广东省重点领域研发计划（2019B111106001）；广东省自然科学基金（2017A030313272）资助项目.