土木工程结构性能监测系统损伤识别方法

1、土木工程结构性能监测系统损伤识别方法 近些年来，我国国内外的学者通过建立数学模型以及对数值举行模拟等对结构性能举行相关的研究，并取得了实质性的发展。同时，基于结构特性，如何提高结构损伤特性以及牢靠性，使其为结构损伤以及修葺做出正确推断是接下来结构工程的工作重点。要想解决这一问题应当将工作重点放在如何对受损结构做出精确的识别和推断，并对有可能消失的损伤特性举行分析，对损伤结构的牢靠度举行评估。社会的不断长进以及计算机信息技术的融入，使得土木工程的性能检测以及损伤机制上裸露出越来越多的问题，笔者接下来将对这些问题举行阐述和说明。 1.土木工程结构的损伤识别方法 （1）局部检测方法常见的局部检测方法

2、有目测法以及染色法等，这些技术和方法在应用之前首先需要对结构损伤处的区域举行大致的了解，以及确保机制能够精确达到损伤位置，对一些大型复杂的结构不宜使用此方法。 （2）整体检测方法整体检测方法是指采用损伤前后的结构参数来对特征举行调整和推断，通常将整体性检测方法分成以下几类：1）动力指纹法动力指纹方法是指通过动力测试来获得结构特性的定向信息以及对动力做出响应，在这当中衍生出来的物理量叫动力指纹。通过动力指纹法可以对转变量举行准时的分析，进而实现对评估结构分析。在工程结构产生损伤时，会引起响应机构发生响应的变化，因此可以通过指纹动力来反应结构损伤的变化。换句换说，这些动力指纹是结构损伤的直观表示，

3、可以通过动力指纹的变化来对结构损伤举行诊断。2）模型修正方法这一方法依据的原理是通过动力实验数据来对条件举行优化，以及对结构模型的刚度举行收拾和罗列，通过收集结构刚度的数据举行对采纳损伤部位的精确定位。常用此方法来处理子结构，具有较广的应用范围。3）神经网络法这种方法是通过模拟人脑神经来实现的，是通过单元中相互衔接的结构单元来依据衔接权限猎取信息的一种衔接方式。此方法具有较高的容错率，因此经常使用在计算、记忆以及智能识别的系统中，具有较好的应用前景。4）遗传算法这种方法是按照随机产生的一组解来随机绽开搜寻，此方法主要是借助染色体的适用性来对其举行评价，随机选取种群中任何一个自立个体绽开求解，即

4、为“染色体”。此方法可以实现对染色体的适应性举行筛选，其中适应性强的染色体能够进入到下一代中，通过迭代的交错、结合，染色体实现不断的优化。因此将这一方法应用到结构的损伤识别中，可以在已知信息的条件下，快速对损伤的位置举行精确推断，在推断的过程中即使消失部分信息走失，也不会对终于的求解产生影响。 2.国内外损伤识别与诊断方法现状 结构损伤识别机制出生之初是在机械领域。在最初之时，主要是通过连杆以及齿轮等大型机械来认识结构的故障并举行推断。在20世纪60年月，出生了无损检测技术，到了80年月后期，计算机应用技术以及信息技术的进展大大促进了结构无损技术的进展，特殊是在土木工程中。但是因为早期建造物消

5、失的损伤率较低，可能危害程度没有工程项目那么高，因此损伤技术的进展相对缓慢，而且大多数还属于牢靠性评估。进入20世纪以来，无损技术获得了较大的进展，并制定了相应的规范标准来约束其进展，综合评价的提出访得结构损伤机制朝着越发智能化的方向进展。我国的土木工程损伤识别技术起步较晚，主要在20世纪70年月之后才开头逐步结合牢靠性评估和平安鉴定工作举行进展。 3.土木结构损伤识别中存在的主要问题 （1）结构模型消失了误差目前，人们对土木工程在结构损伤的相关预报都是在一定的环境条件下实现的。在规定的条件下，将客观的系统抽象为详细的具有一定模型参数和形式的数学模型。但是在举行模型化的过程中，特殊是在一些大型

6、的土木工程系统中，自身的复杂性提高了处理过程的随机性，也就提高了结构过程中的误差率。因此在处理过程中务必要引入一些结构链接以及边界条件举行假设和设定，因此结构模型不能精确反映出结构内部存在的一些问题，特殊是一些细节问题，这就导致结构模型自身消失较多的不决定性。随着新理论和新模型的提出，土木工程建设过程中需要不断提升性能，提高自身的准确度，这也是对结构识别方法举行改进的主要目的。在土木工程结构模型建立的过程中因为存在误差，倘若不准时对误差举行精确分析，可能会导致消失结构损伤方面的问题，因此如何处理好结构模型消失的误差是土木工程结构损伤识别接下来的工作重心。 （2）实测数据的不完整性在土木损伤识别

7、中存在的主要问题也是实测数据的不完整性。目前，许多的土木结构损伤的识别方法在设定结构模型上具有相同的自由度。然而因为条件的限制，可能会存在数据的结构不完整性。实测数据的不完整会使结构传感器只是安装在一些惹眼的位置上，传感器在一些特别部位上较为稀疏。同时因为实测数据的不完整可能导致结构损伤的数据不完整。因此，如何解决实测数据的不完整度是解决结构损伤识别的主要问题。 （3）实测数据的不准确性在实现数据的采集和处理过程中，可能会由于电子信息的随机处理误差导致传感器在信息的传递上存在一定的质量问题，导致信号的处理和识别的终于结果可能不精确。这些都可以认为是实际测试数据不准确导致的。因此在对土木结构举行

8、损伤识别的过程中，需要进一步提高检测数据的准确度，避开不须要的误差。为了实现实测自由度和模型自由度尽可能匹配，可以实行模型缩聚和模态扩展的方法来尽可能地削减误差。另外，结构特性发生转变也可能导致结构转变，但是这一因果关系经常被数据误差覆盖，人们往往错误地以为是数据误差导致的结构转变，而忽略了结构特性这一因素。因此检测系统也就无法顺当地完成识别。但是在土木结构举行损伤识别的过程中，有些因素是不能避开的，这是无法顺当消退损伤的缘由。因此，这些因素也是制约结构损伤识别技术进一步进展的主要缘由。结束语综上所述，相关部门和相关工作人员在实际工作过程中需要不断加强对土木工程结构性能检测系统的构建以及加强对损伤识别方法的研究，从而达到提高