钢筋混凝土简支梁的振动损伤识别.doc

2006 年 9 月 包 头 钢 铁 学 院 学 报 Spetember， 2006 JournaI of Baotou University of Iron and SteeI TechnoIogy No.3 第 25 卷第 3 期 VoI.25， 文章编号：1004 - 9762（2006） 003 - 0276 - 04 钢筋混凝土简支梁的振动损伤识别 * 李 斌1 ，周慧鑫1 ，薛 刚 ， 1 2 （1. 内蒙古科技大学 建筑与土木工程学院，内蒙古 包头 014010；2. 北京科技大学 土木与环境工程学院，北京 100083） 关键词：钢筋混凝土梁；损伤识别；振动 中图分类号：TU312；TU375. 1 文献标识码： A 摘 要：通过对 5 根钢筋混凝土简支梁的各阶段动力特性（固有频率、振型）的测试，研究了钢筋混凝土简支梁损伤 识别问题 . 试验分析表明，结构的动力特性与结构损伤密切相关，钢筋混凝土简支梁的动力特性随着梁的损伤的增 大而变化，研究结果可用于现役结构的可靠性研究和剩余寿命评估 . Dynamic monitoring and damage detection of reinforced concrete beams 1 ， 1 ， 1 2 ， LI Bin ZHOU Hui-xin XUE Gang （1. Architecture and CiviI Engineeing SchooI，Inner MongoIia University of Science an TechnoIogy，Baotou 014010，China； CiviI and Environment Engineering SchooI，University of Science and TechnoIogy Beijing，Beijing 100083，China） Key words：reinforced concrete beams；damage identification； vibration Abstract： The probIem of damage identification was studied by testing aII the phase dynamic characteristic such as inherent freguency and vibrationaI mode of the five reinforced concrete beams. The anaIysis of the test resuIts presented the cIose reIation between dynamic characteristic and structuraI damage. It aIso shows that the dynamic characteristic varies with the increase of beam damage. The resuIts can be used for the reIiabiIity study of the existing structure and the estimation of the remaining Iife. 近年来，随着建筑结构老化问题的日益增多，建 化，评价结构异常和缺陷存在及其危害程度 . 无损 筑结构的损伤检测成为结构工程研究的热门课 检测一般有 3 种简称，即 NDT（ nondestructive tes- ［ ，］ 1 2 题 . 结构的损伤识别检测方法分为静力方法和 ting）无损检测、ND（I nondestructive inspection）无损 动力方法，静力方法是基于静力量测数据的结构分 检查和 NDE（nondestructive evaIution）无损评价 ［ ］ . 3 析方法，有准确的特点，但是传统的检测难以全面地 这种方法的基本理论是 ］：利用结构振动的实 ［ 4 反映复杂混凝土结构的健康状况 . 于是近年来，国 测数据，通过系统参数识别技术判断结构动力参数 内外学者一直在寻找一种能适用于复杂结构的整体 （模态频率、模态振型、模态阻尼等）的变化，从而判 损伤评估方法 . 结构的动力参数识别技术则是一种 断结构物理参数（质量、刚度等）是否有损伤，损伤 重要的方法 的位置和程度 . 通常将结构识别模态参数损伤前后 . 用结构的振动测量信号进行结构无损伤检测是 相应值之间的显著差异作为有损伤的标志，并建立 目前国内外研究的热点 . 基于振动测试的无损伤检 损伤与结构参数的关系，确定损伤的部分和程度 . 测方法则相对简单，成本较低 . 无损检测是在不损 这种方法最突出的优点是