基于时域模型相对熵的塔架结构非线性损伤检测研究

摘要：

疲劳裂纹和螺栓松动是转播塔、输电塔等钢结构塔架的主要损伤形式,在时域荷载作用下,这些损伤具有变刚度等时域非线性特征.为了解决该类时域非线性损伤的检测问题,提出了基于自回归时域模型相对熵的损伤检测方法.首先描述了自回归模型及其模型定阶和参数估计的基本理论;然后介绍了结构损伤的时域非线性特征,给出了结构未损伤基本状态和损伤状态下所形成的 3 种自回归残差,并分析了残差序列概率分布的相对熵,在此基础上推导出自回归时域模型相对熵的损伤检测指标;最后进行了八层剪切结构的数值仿真和转播塔结构模型的损伤检测试验研究.结果表明:对于转播塔的杆件非线性损伤,在损伤位置处的自回归时域模型相对熵指标值比传统的二阶方差指标值高 22.9%以上;对于螺栓松动非线性损伤,在损伤位置处的自回归时域模型相对熵指标值比传统的二阶方差指标值高 12.7%以上.

关键词：损伤检测、相对熵、自回归模型、概率分布、非线性损伤

所属期刊栏目：44

分类号：TU375.4;TH703(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：143-153