土木工程結(jié)構(gòu)健康診斷

土木工程結(jié)構(gòu)健康診斷第一頁，共25頁。

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)損傷診斷的意義第二頁，共25頁。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?第三頁，共25頁。建筑物缺陷造成的事故

第四頁，共25頁。建筑物缺陷造成的事故

第五頁，共25頁。結(jié)構(gòu)損傷診斷歷史與發(fā)展的回顧第一階段：20世紀40-60年代

-感官第二階段：20世紀60-80年代

-儀器第三階段：20世紀80年代以來

-識別第六頁，共25頁。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

信號解釋第七頁，共25頁。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)解釋第八頁，共25頁。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)法第九頁，共25頁。超聲波傳感器第十頁，共25頁。微型壓力傳感器第十一頁，共25頁。半導(dǎo)體傳感器第十二頁，共25頁。微型傳感器第十三頁，共25頁。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)的不完整性第十四頁，共25頁。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)，實時遠程自動檢測監(jiān)測，結(jié)構(gòu)故障分類和預(yù)警第十五頁，共25頁。結(jié)語廣闊的應(yīng)用前景土木工程技術(shù)水平的重要標志之一推動結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展第十六頁，共25頁。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)第十七頁，共25頁。梁的損傷識別Damaged①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩10m損傷的彈性梁第十八頁，共25頁。損傷與未損傷的曲率模態(tài)對比第十九頁，共25頁。損傷與未損傷的曲率模態(tài)對比第二十頁，共25頁。梁的損傷識別結(jié)果參與模態(tài)為3時的CMI識別結(jié)果

第二十一頁，共25頁。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單元第二十二頁，共25頁。結(jié)構(gòu)荷載試驗結(jié)構(gòu)功能改變加固后進