基于時(shí)間序列分析的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究.pdf

1、在經(jīng)歷了地震、暴雪、颶風(fēng)、泥石流等巨大外部激勵(lì)作用后,既有建筑結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生損傷,是否依舊能夠滿足安全使用要求?目前,結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別技術(shù)是工程界的一道難題。即使結(jié)構(gòu)未受到劇烈的外部沖擊,建筑材料也有可能因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中不斷受到溫度變化、強(qiáng)風(fēng)作用等因素的影響而出現(xiàn)過(guò)早老化和局部損傷。盡管局部損傷不會(huì)立即導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的破壞,但它對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成了潛在威脅。隨著時(shí)間的推移,由于應(yīng)力集中和疲勞等因素的影響,使得結(jié)構(gòu)體局部的損傷不斷擴(kuò)展和增大

2、,整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力逐步下降,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體的整體損壞。隨著我國(guó)既有建筑的與日俱增,和近幾年自然災(zāi)害的頻發(fā),研究出一套高效可靠的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法來(lái)保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,是土木工程學(xué)者們刻不容緩的任務(wù)?；跁r(shí)間序列分析的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法是在不知曉結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)、自振頻率等結(jié)構(gòu)特性的條件下,實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)體實(shí)時(shí)的損傷狀態(tài)分析。此方法的理論核心是發(fā)掘ARMA模型自回歸系數(shù)與層間剪切結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)時(shí)間序列的映射關(guān)系,將自回歸系數(shù)視為結(jié)構(gòu)振動(dòng)的一種

3、固有特性,并將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)性質(zhì)和振動(dòng)規(guī)律的研究。本文的主要工作有以下幾點(diǎn):
　　1)自主編寫 MATLAB程序通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬獲得了在白噪聲外部激勵(lì)下六層層間剪切結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)時(shí)間序列,建立了時(shí)間序列自回歸滑動(dòng)平均ARMA模型,從而得到結(jié)構(gòu)體不同損傷工況下的自回歸系數(shù)。
　　2)采用自主研究的自回歸系數(shù)敏感因子法和加速度向量法對(duì)ARMA模型自回歸系數(shù)進(jìn)行分析研究,實(shí)現(xiàn)對(duì)層間剪切結(jié)構(gòu)的損傷定位功能,對(duì)兩種定位識(shí)別方法進(jìn)行可