[发明专利]基于附加质量的桁架结构损伤定位方法

摘要

本发明公开了一种基于附加质量的桁架结构损伤定位方法，属于结构监测技术领域。其特征是利用一个质量块和一个传感器，采用逐个杆件布置和测试的方式来定位桁架的杆件损伤。桁架中杆件的抗弯刚度要小于轴向刚度，其局部激励下的响应主要反映的是杆件信息，利用附加质量后杆件频率响应峰值位置的比较来判断杆件损伤的位置。本发明克服了桁架结构对局部损伤不敏感和杆件损伤定位的困难，实际操作简单、成本低廉和识别准确等特点，具有很好的应用前景。

主权项

一种基于附加质量的桁架结构损伤定位方法，其特征在于，在桁架结构的杆件中间按照公式(2)附加质量块，在质量块附近布置一个传感器；采用小锤敲击杆件的中间部位，测量局部激励下的响应，并计算杆件的频率响应；然后移动质量块和传感器到桁架其他杆件的中间位置，采用逐个杆件测试的方式，测量和计算桁架所有杆件的频率响应；将截面和长度相同的杆件作为一类杆件，联合比较这类杆件附加质量后频率响应的峰值，最大峰值位置所对应的频率体现了杆件的刚度，如果某个杆件峰值位置小于或偏移了平均峰值对应的频率，表明这个杆件发生损伤了，从而定位损伤杆件的位置； m = 12 EI π 2 l 3 f m - - - ( 2 ) 其中m附加质量块的质量，E为杆件弹性模量，惯性矩为I，l为杆件长度，fm为所期望达到的杆件频率。