土木工程結(jié)構(gòu)健康診斷課件

土木工程結(jié)構(gòu)健康診斷

白羽

昆明理工大學(xué)

云南省工程抗震研究所

2005年11月

土木工程結(jié)構(gòu)健康診斷

白羽

昆明理1

結(jié)構(gòu)健康檢測的內(nèi)容及意義結(jié)構(gòu)損傷（缺陷）診斷的內(nèi)容是否存在損傷（缺陷）程度與部位趨勢評估結(jié)構(gòu)損傷診斷的意義結(jié)構(gòu)健康檢測的內(nèi)容及意義結(jié)構(gòu)損傷（缺陷）診斷的內(nèi)容2汽車與建筑物的比較1普通小轎車:造價10--30萬元某建筑:造價1700萬元●出廠及定期檢測●狀態(tài)及故障感應(yīng)儀表●保障

●無定期檢測

●狀態(tài)及故障感應(yīng)儀表?●保障?汽車與建筑物的比較1普通小轎車:造價10--30萬元某建筑:3建筑物缺陷造成的事故

建筑物缺陷造成的事故4建筑物缺陷造成的事故

建筑物缺陷造成的事故5結(jié)構(gòu)損傷診斷歷史與發(fā)展的回顧第一階段：20世紀(jì)40-60年代

-感官第二階段：20世紀(jì)60-80年代-儀器第三階段：20世紀(jì)80年代以來-識別結(jié)構(gòu)損傷診斷歷史與發(fā)展的回顧第一階段：20世紀(jì)40-60年代6典型診斷系統(tǒng)——內(nèi)置感應(yīng)片系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取

用戶界面軟件傳感器信號處理信號解釋典型診斷系統(tǒng)——內(nèi)置感應(yīng)片系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取用戶界面軟件傳7結(jié)構(gòu)健康診斷的技術(shù)構(gòu)成試驗測試、檢測

整體診斷局部（構(gòu)件）診斷分析

有限元法系統(tǒng)識別信息技術(shù)

數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)解釋結(jié)構(gòu)健康診斷的技術(shù)構(gòu)成試驗測試、檢測8結(jié)構(gòu)健康檢測與診斷的主要方法結(jié)構(gòu)健康檢測與診斷的常用檢測技術(shù)手段

振動診斷法超聲診斷法回彈診斷法光學(xué)診斷法射線診斷法鉆芯取樣診斷法聲發(fā)射診斷法拔出法診斷法應(yīng)力應(yīng)變診斷法

結(jié)構(gòu)健康診斷方法動力指紋分析法模型修正與系統(tǒng)識別法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法結(jié)構(gòu)健康檢測與診斷的主要方法結(jié)構(gòu)健康檢測與診斷的常用檢測技術(shù)9超聲波傳感器超聲波傳感器10微型壓力傳感器微型壓力傳感器11半導(dǎo)體傳感器半導(dǎo)體傳感器12微型傳感器微型傳感器13目前結(jié)構(gòu)損傷檢測研究中存在的問題結(jié)構(gòu)工程測試中傳感元件的置入問題-安裝困難-非勻質(zhì)材料-環(huán)境影響診斷問題-模型誤差-測量噪聲-測量數(shù)據(jù)的不完整性目前結(jié)構(gòu)損傷檢測研究中存在的問題結(jié)構(gòu)工程測試中傳感元件的置入14結(jié)構(gòu)健康檢測與診斷的發(fā)展和研究動向儀器——較好的穩(wěn)定性和耐久性以滿足長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)——量測信息的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性識別——損傷程度和位置識別方法更具可靠性、穩(wěn)定性和實用性智能——人工智能、專家系統(tǒng)信息——結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，實時遠(yuǎn)程自動檢測監(jiān)測，結(jié)構(gòu)故障分類和預(yù)警結(jié)構(gòu)健康檢測與診斷的發(fā)展和研究動向儀器——較好的穩(wěn)定性和耐久15結(jié)語廣闊的應(yīng)用前景土木工程技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一推動結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展結(jié)語廣闊的應(yīng)用前景16本課題組的研究工作方法：以結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)作為損傷檢測的理論基礎(chǔ)，建立一維結(jié)構(gòu)的曲率模態(tài)法損傷檢測的步驟和方法，并推廣到二維板結(jié)構(gòu)本課題組的研究工作方法：17梁的損傷識別Damaged①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩10m損傷的彈性梁梁的損傷識別Damaged①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩10m損傷的彈18損傷與未損傷的曲率模態(tài)對比損傷與未損傷的曲率模態(tài)對比19損傷與未損傷的曲率模態(tài)對比損傷與未損傷的曲率模態(tài)對比20梁的損傷識別結(jié)果參與模態(tài)為3時的CMI識別結(jié)果

梁的損傷識別結(jié)果參與模態(tài)為3時的CMI識別結(jié)果21板的損傷識別結(jié)果參與模態(tài)數(shù)：3損傷位置于3、4-7、8單元板的損傷識別結(jié)果參與模態(tài)數(shù)：3損傷位置于3、4-7、822結(jié)構(gòu)荷載試驗結(jié)構(gòu)功能改變加固后進(jìn)行荷載試驗判別其安全可靠性結(jié)構(gòu)荷載試驗