[發明專利]傾角對稱斜率的梁結構損傷識別方法有效
| 申請號： | 201910798966.7 | 申請日： | 2019-08-28 |
| 公開（公告）號： | CN110487577B | 公開（公告）日： | 2021-03-23 |
| 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 |
| 地址： | 411201*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 傾角 對稱 斜率 結構 損傷 識別 方法 | ||
1.一種傾角對稱斜率的梁結構損傷識別方法，包括如下步驟：
當梁結構為靜定結構時，其操作如下：
(1)對損傷前和損傷后的梁結構劃分單元，并分別施加相同的荷載，以每個單元的兩端點為測點，獲得梁結構損傷前和損傷后的實測傾角曲線；
(2)對梁結構損傷前和損傷后的傾角求對稱斜率，通過傾角對稱斜率差進行損傷定位；第i測點處的傾角對稱斜率θ′i通過與該測點相鄰的兩測點的傾角進行計算，其中測點為單元的端點：
其中：θi+1為第i+1測點處的傾角，θi-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；
傾角對稱斜率差損傷定位指標為：
DI＝[DI1 DI2 … DIi … DIn-1 DIn]
＝[θ′1d-θ′1u θ′2d-θ′2u … θ′id-θ′iu … θ′(n-1)d-θ′(n-1)u θ′nd-θ′nu]；
其中：DIi為第i測點處的傾角對稱斜率差損傷定位指標；θ′iu、θ′id分別為第i測點梁結構損傷前和損傷后荷載作用下的傾角對稱斜率，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；
(3)通過梁結構損傷前和損傷后的傾角對稱斜率相對變化進行梁結構的損傷程度定量分析；梁結構損傷程度的計算方法為：
De＝[De1 De2 … Dei … De(n-1) Den]；
其中:Dei為第i個測點識別的梁結構損傷程度，梁兩端測點De1＝Den＝0；
梁結構的中間單元的損傷程度計算公式為：
轉角有約束的梁結構的邊單元的損傷程度的計算公式為：
轉角無約束的梁結構的邊單元的損傷程度計算公式為：
當梁結構為超靜定結構時，其操作如下：
(a)對損傷前和損傷后的梁結構劃分單元，并分別施加一組正交荷載，以每個單元的兩端點為測點，獲得梁結構在每個載荷作用下損傷前和損傷后的實測傾角曲線；
(b)分別求每個荷載作用下的傾角對稱斜率差；對每個荷載作用下的傾角對稱斜率絕對值差求和，進行梁結構的損傷定位；
第k個荷載作用下梁結構損傷前和損傷后的傾角對稱斜率絕對值差為；
δθ′k＝|θ′dk|-|θ′uk|＝[0 |θ′2dk|-|θ′2uk| … |θ′idk|-|θ′iuk| … |θ′(n-1)dk|-|θ′(n-1)uk| 0]；
其中：θ′uk、θ′dk分別為第k個荷載作用下梁結構損傷前和損傷后的傾角對稱斜率，θ′iuk、θ′idk分別為第i測點第k個荷載作用下梁結構損傷前和損傷后的傾角對稱斜率；
取m個正交荷載作用下梁結構損傷前和損傷后的傾角對稱斜率絕對值的和進行梁結構的損傷定位：
式中：m為一組正交荷載中荷載的個數，m大于等于2；
(c)通過梁結構損傷前和損傷后的各荷載作用下的傾角對稱斜率絕對值差的和進行梁結構的損傷程度定量分析，超靜定結構的梁結構的損傷程度定量分析方法為：
Dea＝[Dea1 Dea2 … Deai … Dea(n-1) Dean]；
其中：Deai為超靜定梁結構第i測點識別的梁結構損傷程度，梁兩端測點Dea1＝Dean＝0；
梁結構中間單元的損傷程度計算公式為：
轉角有約束的梁結構邊單元的損傷程度計算公式為：
轉角無約束的梁結構邊單元的損傷程度計算公式為：
2.根據權利要求1所述傾角對稱斜率的梁結構損傷識別方法，其特征是：梁結構損傷前和損傷后劃分單元相同，單元數目不少于5個。
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