利用非線性振動特性識別輸電塔結構的連接損傷.pdf

1、作為人類社會的重要生命線工程,輸電塔一旦發(fā)生損壞或者倒塌都會帶來非常嚴重的經濟損失,甚至威脅到人身安全。輸電塔一般是采用螺栓連接的鋼結構,在風和空氣的長期作用下有可能會導致螺栓松動甚至脫落,若不及時檢測,后果不堪設想,因此輸電塔的損傷識別非常重要。在螺栓損傷識別中,目前應用較多的“復擰法”等傳統(tǒng)方法的發(fā)展具有相當大的局限性,這是因為傳統(tǒng)方法技術含量較低、施工難度過大、操作成本過高。本文利用人工激勵和環(huán)境激勵下輸電塔構件振動的非線性特性來

2、識別構件螺栓連接處的損傷,采用的主要方法包括有隨機減量、盲源分離技術、數值積分以及希爾伯特變換等。最后根據上述方法分離出來的頻率—振幅曲線、頻率波動值的均值和標準差等,判斷構件振動的非線性程度,識別輸電塔構件的損傷。本文的最終結論證明這些方法是可行的,是值得進一步研究的。
　　本文內容包括以下幾個方面:
　　(1)簡述結構損傷識別的發(fā)展現狀,介紹傳統(tǒng)的非線性振動理論。在介紹結構模態(tài)參數的識別方法時,著重介紹了本文用到的隨機減

3、量法、盲源分離技術和希爾伯特變換。并用數值模擬實例驗證了盲源分離技術的可行性。
　　(2)介紹了本文的實驗情況,包括實驗工況設計、實驗現場、數據采集等。
　　(3)對于構件在人工激勵下的非線性特性分析,本文利用盲源分離技術提取出自由振動信號的一階分量,再利用積分依次得到速度信號、位移信號,最終用希爾伯特變換得到不同損傷程度下構件的頻率—振幅曲線。然后對各種損傷程度下的頻率—振幅曲線進行了比較分析,尋找螺栓連接輸電塔構件的非線