[发明专利]损伤状态挠度曲率的等截面梁损伤识别方法

权利要求书

1.一种损伤状态挠度曲率的等截面梁损伤识别方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)对损伤后的梁结构施加集中荷载，获得梁结构损伤后的实测挠度曲线；

(2)对梁结构损伤后的挠度曲线求挠度曲率，通过挠度曲率曲线的突变峰值初步判断损伤位置；

(3)剔除损伤位置的挠度曲率值，对挠度曲率曲线进行分段线性拟合，得到损伤前的挠度曲率估计值，与损伤后挠度曲率做差，进一步判断损伤位置；

(4)通过梁结构损伤前的挠度曲率估计值与损伤后的实测挠度曲率的相对变化进行损伤程度定量；

(5)若梁结构为超静定梁结构，则采用集中荷载多次作用于梁结构不同位置，按照步骤(1)至步骤(4)得到多个荷载作用下的损伤位置与损伤程度定量结果后，再综合进行损伤判断；其中，集中荷载多次作用下弯矩零点位置不同；

步骤(2)中，挠度曲率w″通过中心差分计算：

式中，w为挠度，下标i为测点号，ε为测点i-1到测点i的间距与测点i到测点i+1间距的平均值；

步骤(3)中，挠度曲率差损伤定位指标为：

式中，DI表示梁结构的损伤定位指标，w_i″_u为第i测点梁结构损伤前拟合估计的荷载作用下挠度曲率，w_i″_d为第i测点结构损伤后荷载作用下的实测挠度曲率，n为测点数目，1号测点布置于梁结构的一端，n号测点布置于梁结构的另一端，测点数目连续，从1到n依次增加，i大于等于2且小于等于n-1；

步骤(4)中，梁结构损伤程度定量的计算方法为：

D_e＝[0 D_e2 ... D_ei … D_e(n-1) 0]；

式中，D_ei为第i测点识别的梁结构损伤程度定量指标；

对梁结构中间单元，损伤程度计算公式如下：

对梁结构的边单元，若转角有约束，如固支端，则损伤程度计算公式如下：

对梁结构的边单元，若转角无约束，如简支端、悬臂端，则损伤程度计算公式如下：

2.根据权利要求1所述损伤状态挠度曲率的等截面梁损伤识别方法，其特征在于：步骤(1)、步骤(5)中，测点数目不少于6个；步骤(5)中，荷载多次作用挠度测试的测点位置布置相同。

3.根据权利要求1所述损伤状态挠度曲率的等截面梁损伤识别方法，其特征在于：步骤(5)中，多个荷载作用下均显示有损伤的位置判断为发生损伤。