一种基于结构残余模态力的高桩码头基桩损伤诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于结构残余模态力的高桩码头基桩损伤诊断方法，包括：建立高桩码头基桩结构有限元模型，并将结构划分为多个单元，每个单元2个节点；在每个单元上设置加速度传感器，采集在自然环境激励下检测的模态试验数据并记录保存；对模态试验数据进行模态参数识别，识别出前几阶的低阶模态频率和振型；模型修正，得到基准有限元模型；在未损伤工况和损伤工况下，分别提取各单元的刚度矩阵和质量矩阵；计算出各单元中每个自由度残余模态力向量，当其绝对值大于设定值时，判定存在损伤，并按照自由度对应的节点来定位结构损伤所处的位置。本发明本方法仅需结构损伤前后的低阶模态信息，就可对结构在单一损伤、多处损伤状况下进行损伤诊断。

主权项

一种基于结构残余模态力的高桩码头基桩损伤诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：建立未损伤状态下的高桩码头基桩结构有限元模型，并将高桩码头基桩结构划分为多个单元，每个单元2个节点；步骤二：在每个所述单元上设置加速度传感器，采集所述加速度传感器在自然环境激励下检测的模态试验数据并记录保存；步骤三：对所述模态试验数据进行模态参数识别，识别出高桩码头基桩结构的一至N阶模态频率和振型；步骤四：根据识别结果，对所述步骤一中的有限元模型进行模型修正，得到基准有限元模型；步骤五：在未损伤工况下，对所述基准有限元模型进行模态分析，提取各所述单元的刚度矩阵和质量矩阵；步骤六：在损伤工况下，对所述基准有限元模型进行模态分析，提取相应工况下的各所述单元的刚度矩阵和质量矩阵；步骤七：根据损伤前后各所述单元的刚度矩阵和质量矩阵，计算出各所述单元中每个自由度的残余模态力向量，当残余模态力向量绝对值中的元素绝对值大于设定值时，判定结构存在损伤，并按照自由度对应的节点来定位结构损伤所处的位置。