网架结构损伤检测的实验模态分析.doc

摘要:网架结构因其结构及建筑使用功能上优势被广泛的应用于工业和民用建筑中。由于大多数网架结构工程比较庞大,杆系众多,实际网架结构工程的损伤检测存在很多问题有待研究解决,本文结合建设部国家行业标准《空间网格结构工程质量检测评定标准》的制定和编写任务,基于足尺网架模型动测实验对网架结构的损伤诊断方法进行了研究和探讨。本文主要基于频率、模态振型参数COMAC指标、轴向应变变化率的损伤识别理论在网架结构工程中应用的可行性进行了理论研究和探讨,在应变模态变化损伤识别的基础上,提出了通过轴向应变变化率之差进行网结构损伤识别的方法。通过动测实验和数值模拟相结合的方法,利用大型有限元通用软件ANSYS分析不同荷载以及多种损伤方案,模拟出实测网架各种工况的损伤情况。对网架模型的准确模拟使动力实验和数值模拟相结合的网架结构损伤识别方法得以应用。提出了网架动测的试验的基本步骤和操作程序。为网架结构损伤诊断方法的研究和在实际工程中的应用提供了实验依据。

关键词  网架结构； 网架损伤识别； 模态分析； ANSYS

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题研究的目的与意义-1

1.2论题的研究现状和发展趋势-1

1.3课题主攻方向及主要内容-1

2 网架的相关概念及其发展现状-3

2.1 网架结构的定义-3

2.2网架结构的类型与特点-3

2.3空间网架结构发展的研究方向-4

2.3.1 空间网架结构发展对策分析-4

2.3.2 空间网架结构今后研究方向-4

3 网架的损伤识别-6

3.1 网架结构损伤的工程事故-6

3.2 网架结构的损伤识别技术的发展-6

3.2.1 损伤识别的技术因素-6

3.2.2 损伤识别的现有成果-6

3.3 损伤识别的方案-7

3.3.1 结构系统识别方法-7

3.3.2实验模态分析方法-7

4 网架有限元ANSYS软件模型-9

4.1模型简化与假设-9

4.2网架有限元模态分析原理-9

4.3网架结构的随机振动谱分析技术原理-9

4.4 ANSYS软件介绍-10

4.4.1 ANSYS软件的用途-10

4.4.2 ANSYS软件的原理-10

5 网架模型的模态分析-15

5.1网架结构模型-15

5.2 实验数据处理及分析过程-17

5.3 网架结构损伤的反分析-18

6 结论-20

7 致谢-21

8 参考文献-22