[发明专利]一种基于灵敏度的桥梁整体损伤识别方法

摘要

本发明公开了一种基于灵敏度的桥梁整体损伤识别方法，包括步骤1，计算节点健康状况下响应和实际响应之间的互相关函数；步骤2，赋予损伤因子，模拟桥梁结构该节点的响应；步骤3，计算该节点的模拟响应与节点健康状况下的响应之间的互相关函数及其灵敏度；步骤4，构建灵敏度方程，求解损伤因子增量；步骤5，判断是否收敛，若不收敛，修正损伤因子，重复步骤2～步骤4；步骤6，满足收敛条件，迭代结束，得到桥梁结构的损伤向量。本发明的有益效果为对桥梁结构进行损伤识别，建立了完善的基于灵敏度的损伤识别流程，直接对监测数据进行分析，减少了数据处理过程中的信息遗失，提高了实际应用中监测数据的利用价值。

主权项

一种基于灵敏度的桥梁整体损伤识别方法，其特征在于，包括：步骤1，采集桥梁结构在健康状况下某一节点的响应u0，并整理桥梁结构在一段时间内采集到的响应数据，得到桥梁结构中该节点在这段时间内的实际响应ud，根据卷积定理，计算u0和ud这两组响应数据之间的互相关函数C，：C＝u0*ud；步骤2，根据采集到的桥梁结构在健康状况下的响应数据对桥梁结构进行模型修正，采用ANSYS有限元软件建立桥梁结构的基准模型，并赋予损伤因子αk，结合SIMPACK多体动力学软件，模拟出桥梁结构中该节点的响应uk；其中，桥梁结构的初始损伤因子为α0，第k次迭代损伤因子为αk；步骤3，根据卷积定理，计算步骤2中该节点的模拟响应uk与步骤1中该节点健康状况下的响应u0的互相关函数Ck，Ck＝u0*uk，并根据差分法计算互相关函数Ck对损伤因子αk的灵敏度Sk，步骤4，计算互相关函数C和互相关函数Ck之差ΔCk，ΔCk＝Ck‑C，并构建互相关函数的灵敏度方程ΔCk＝SkΔαk，求解损伤因子增量Δαk；步骤5，若满足收敛条件|Δαk/αk|＜ε或|ΔCk/C|＜ε，则迭代结束，否则修正损伤因子αk+1＝αk+Δαk，并重复步骤2‑4，直至满足收敛条件为止；步骤6，满足收敛条件，迭代结束，得到桥梁结构的损伤向量为α＝αk。