[發明專利]基于支座反力影響線曲率差分的等截面連續梁損傷識別方法

有效

• 申請號: 202010573666.1
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111721486B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 唐盛華;張佳奇;秦付倩;成鵬;劉宇翔;楊文軒
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G06F30/13;G06F119/14
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1.一種基于支座反力影響線曲率差分的等截面連續梁損傷識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在連續梁各支座位置設置支座反力測點，對連續梁施加移動荷載，獲得各測點的支座反力影響線；

(2)對連續梁支座反力影響線求曲率并進一步求差分，通過支座反力影響線曲率差分曲線的突變進行損傷定位；

支座反力影響線曲率X″通過中心差分計算得到：

其中，下標i為移動荷載加載在節點上的節點號，X″_i為移動荷載作用于i節點位置的支座反力影響線曲率，ε為節點i-1到節點i的間距與節點i到節點i+1間距的平均值，X_i為移動荷載作用于i節點時的支座反力值；

支座反力影響線曲率差分損傷定位指標D為：

式中，X″_i為移動荷載作用于第i節點位置的支座反力影響線曲率，n為節點數目，1號節點位于連續梁一端支座，n號節點位于連續梁另一端支座，節點數目連續，從1到n依次增加；

(3)通過連續梁損傷定位識別出損傷位置，并用損傷跨兩側的支座之一的支座反力影響線曲率差分變化，進行損傷程度定量；

根據支座反力影響線曲率差分變化對損傷程度進行定量，損傷程度計算方法分為下列三種類型：

對結構的左側邊單元損傷，損傷程度計算方法為：

右側邊單元損傷時可將支座反力影響線值逆序后按左側邊單元損傷計算；

對結構中間單元損傷，損傷程度計算方法為：

對結構的中間支座兩側單元損傷，左側單元損傷程度計算方法為：

右側單元損傷時，只需要將上式D_f和D_j互換；

其中，下標i、i+1分別表示損傷單元左節點和右節點的節點號，f表示損傷單元左側未損傷單元的節點號，fi，j表示損傷單元右側未損傷單元的節點號，ji+2；D_e為損傷程度、D₃為3節點的支座反力影響線曲率差分值、D_i+1為損傷單元右節點的支座反力影響線曲率差分值、D_f代表i節點左側未損傷單元處節點的支座反力影響線曲率差分值，D_j代表i+2節點右側未損傷單元處節點的支座反力影響線曲率差分值，同一跨未損傷單元的支座反力影響線曲率差分值相同，即同一跨內D_f＝D_j。

2.根據權利要求1所述的基于支座反力影響線曲率差分的等截面連續梁損傷識別方法，其特征在于：步驟(1)中，在實際過程中，為了減少移動荷載的加載次數和相應支座反力影響線數據的數量，可使移動荷載按等間距加載，并通過依次記錄下各測點的支座反力值，得到數據較少的支座反力影響線。

3.根據權利要求1所述的基于支座反力影響線曲率差分的等截面連續梁損傷識別方法，其特征在于：步驟(3)中，根據損傷定位指標，可以判斷損傷所在的位置，離損傷位置較遠支座的支座反力影響線曲率差分指標會對損傷處不敏感，所以選擇損傷跨的兩個支座之一的支座反力影響線曲率差分可提高損傷定位和定量的精確性。

4.根據權利要求1所述的基于支座反力影響線曲率差分的等截面連續梁損傷識別方法，其特征在于：步驟(1)、(3)中，移動荷載在連續梁上等間距加載時，每一跨的節點數目不小于7個，包含支座處的兩個節點。