吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (增刊): 209-0213.

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基于模态应变能理论的混凝土结构损伤诊断

姜浩1,2,郭学东2,张立业2   

  1. 1.吉林建筑工程学院 土木工程学院,长春 130021;2.吉林大学 交通学院,长春 130022
  • 收稿日期:2009-11-12 出版日期:2010-09-01 发布日期:2010-09-01
  • 通讯作者: 郭学东(1955-),男,教授,博士生导师.研究方向:结构检测与加固.E-mail:guoxd@jlu.edu.cn E-mail:guoxd@jlu.edu.cn
  • 作者简介:姜浩(1974-),男,副教授,博士.研究方向:结构健康监测.E-mail:jianghao0709@126.com
  • 基金资助:

    高等学校博士学科点专项科研基金项目(20070183058);吉林省科技发展计划项目(20080711)

Damage diagnosis of concrete structure based on modal strain energy theory

JIANG Hao1,2, GUO Xue-dong2,ZHANG Li-ye2   

  1. 1.Civil Engineering Department, Jilin Architectural and Civil Engineering Institute, Changchun 130021, China;2.College of Transportation, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2009-11-12 Online:2010-09-01 Published:2010-09-01

摘要:

为研究环境激励下混凝土结构的损伤诊断,讨论了一种基于模态应变能理论的结构损伤定位和损伤程度评估的有效诊断方法。通过对原有的模态应变能指标进行改进,提出基于交叉模态应变能的损伤诊断方法,使其仅利用低阶模态信息即可对结构进行快速损伤诊断。通过建立混凝土简支梁三维实体模型并模拟结构损伤,利用环境激励识别低阶模态对数值模型进行有限元仿真计算。仿真结果表明,本文方法能够快速有效地对混凝土梁进行损伤定位和损伤程度评估,验证了其可行性和有效性。本文结果为混凝土结构的健康监测技术的发展和应用提供理论依据,具有一定的工程应用价值。

关键词: 工程结构, 结构损伤诊断, 数值仿真, 模态应变能, 低阶模态

Abstract:

In order to study the damage diagnosis of concrete structures under ambient excitation, an effective diagnostic method of structural damage location and assessment degree of damage was discussed based on modal strain energy theory. Through improved the existing modal strain energy indicators, a damage diagnosis method based on crossmodal strain energy was proposed. Using the method the rapid damage diagnosis of structure was made with low order modals information. Through the establishment of concrete simple beam model of threedimensional solid, the finite element numerical simulation was performed to verify the effectiveness and feasibility of proposed method. The results of the present study were expected to be useful for the health monitoring technology of concrete structure and provides a theoretical basis.

Key words: structural engineering, damage diagnosis of structure, numerical simulation, modal strain energy, low order modals

中图分类号: 

  • TU312
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