[發明專利]損傷狀態傾角對稱斜率的等截面梁損傷識別方法

有效

• 申請號: 201910798950.6
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110487576B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 唐盛華;張佳奇;張學兵;秦付倩;楊文軒;成鵬;劉宇翔
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01M5/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 烏景瑞

1.一種損傷狀態傾角對稱斜率的等截面梁損傷識別方法，包括如下步驟：

(1)對損傷后的梁結構劃分單元，并施加集中荷載或均布載荷，以每個單元的兩端為測點，獲得梁結構損傷后的實測傾角曲線；

(2)對梁結構損傷后的傾角求對稱斜率，通過傾角對稱斜率曲線的突變峰值初步判斷損傷位置；

第i測點處的傾角對稱斜率θ′_i通過該測點相鄰兩測點的傾角進行計算，其中測點為單元的端點：

其中：θ_i+1為第i+1測點處的傾角，θ_i-1為第i-1測點處的傾角，ε為第i-1測點到第i測點的間距與第i測點到第i+1測點間距的平均值；

(3)對損傷后的梁結構施加集中荷載時，剔除損傷位置的傾角對稱斜率值，對傾角對稱斜率曲線進行分段線性擬合，得到損傷前的傾角對稱斜率估計值，與損傷后傾角對稱斜率做差，進一步判斷損傷位置；

傾角對稱斜率差損傷定位指標為：

其中：DI_i為第i測點處的傾角對稱斜率差損傷定位指標；θ′_iu為第i測點處梁結構損傷前擬合估計的荷載作用下傾角對稱斜率，θ′_id為第i測點處梁結構損傷后荷載作用下的實測傾角對稱斜率，n為測點數目，第1測點布置于梁結構一端，第n測點布置于梁結構另一端，測點序數連續，從1到n依次增加，梁兩端測點θ′_1d-θ′_1u＝θ′_nd-θ′_nu＝0；

對損傷后的梁結構施加均布載荷時，傾角對稱斜率曲線在均布荷載作用的跨度采用二次拋物線擬合，梁結構的沒有施加荷載的跨的傾角對稱斜率曲線采用線性擬合；

(4)通過梁結構損傷前的傾角對稱斜率估計值與損傷后的實測傾角對稱斜率相對變化，進行梁結構損傷程度定量分析；

梁結構損傷程度的計算方法為：

D_e＝[D_e1 D_e2 … D_ei … D_e(n-1) D_en]；

其中，D_ei為第i測點識別的梁結構損傷程度，梁兩端測點D_e1＝D_en＝0；

梁結構中間單元的損傷程度計算方法為：

轉角有約束的梁結構的邊單元的損傷程度為：

轉角無約束的梁結構的邊單元的損傷程度為：

2.根據權利要求1所述的損傷狀態傾角對稱斜率的等截面梁損傷識別方法，當梁結構是超靜定結構時，步驟(1)中對損傷后的梁結構施加多次荷載，多次荷載施加在梁結構的不同位置，獲得多個梁結構損傷后的實測傾角曲線；對于獲得的每個實測傾角曲線通過步驟(2)和步驟(3)判斷損傷位置，通過步驟(4)進行梁結構損傷程度定量分析，并對比每個實測傾角曲線所得的梁結構的損傷位置和損傷程度，判斷結果的準確性。

3.根據權利要求1所述損傷狀態傾角對稱斜率的等截面梁損傷識別方法，步驟(4)中，集中荷載作用的測點和連續梁中支點處的測點識別的損傷程度分別取與其相鄰的測點的損傷程度識別結果。

4.根據權利要求2所述損傷狀態傾角對稱斜率的等截面梁損傷識別方法，其特征在于：梁結構劃分的單元數目不少于5個，步驟(4)中，梁結構為超靜定結構時，荷載多次作用傾角測試時的單元劃分相同。

5.根據權利要求2所述損傷狀態傾角對稱斜率的等截面梁損傷識別方法，梁結構為超靜定結構時，步驟(4)中，多次荷載均采用集中荷載或均采用均布荷載或混合采用集中荷載和均布荷載。