工程结构损伤可能导致建筑工程的严重事故,影响国民经济健康的运行,危害人民生命和财产的安全,因此研究工程结构损伤具有重要意义。 由于结构的动力特性和结构参数直接相关,结构的损伤将引起相应动力特性的改变。因此,如果能建立结构动力特性变化与结构损伤之间的映射关系,则可以利用结构振动测试信息实现结构损伤识别。本文围绕工程结构损伤的课题,介绍并分析比较几种基于振动的结构损伤识别方法,其中主要包括柔度阵法、小波变换法、神经网络BP法等。 关于柔度阵法。工程结构的损伤会使工程结构物理参数柔度发生变化,可以运用工程结构柔度阵的变化识别结构损伤位置和程度,许多模拟试验证明了柔度阵法识别结构损伤是有效的。 小波变换具有空间局部化性质,利用小波变换来分析信号的奇异性及奇异性位置和奇异度的大小是比较有效的。在结构发生损伤时,结构的刚度发生了变化,因此结构动力响应的监测信号相应的发生了间断点,由于小波分析具有刻划信号局部特征的作用,通过对结构响应进行小波分解以后可以确定结构是否出现损伤以及确定损伤发生的位置。在工程结构损伤识别领域,小波变换方法显示出广阔的前景。 神经网络方法因其具有非线性映射能力强、计算速度快、容错性好等优点,正越来越多的用于基于振动的结构损伤识别,但是对于大型复杂结构,普遍存在网络结构复杂,识别效率低下的问题。应用BP网络分阶段的进行损伤位置、损伤程度的识别,这有效降低了网络的复杂性,减少了学习样本,提高了学习效率。 最后,比较柔度阵法、小波变换、神经网络BP法在结构损伤识别方面的优越性和缺陷,并展望结构损伤识别方法的前景。