1、精細適宜的結(jié)構(gòu)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型對工程結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)預(yù)測、振動控制、結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估和健康檢測都具有十分重要的意義。國際上自六十年代開始對有限元模型修正方法及結(jié)構(gòu)破損診斷方法的研究以來,產(chǎn)生了大量的研究文獻,構(gòu)成了數(shù)字樣機技術(shù)的核心理論之一。目前已在航天、航空及汽車等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。面向大型土木工程領(lǐng)域的相關(guān)研究,目前在國際上已經(jīng)成為力學(xué)研究的熱點之一,國內(nèi)有關(guān)的研究才剛剛起步。
　　 本文開展了對有限元模型修正方法及結(jié)構(gòu)破損識別方

2、法的研究。有限元模型修正方法可以粗分為兩個大類,第一類是修正結(jié)構(gòu)的有限元模型,最具有代表性的應(yīng)該是Berman/Baruch方法。第二類是直接修正結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù),即結(jié)構(gòu)的幾何特性和物理特性參數(shù),如彈性模量等參數(shù)。比較具有代表性的是物理矩陣展開法,特征對展開法,攝動法等。本文比較詳細地闡述了有代表性的有限元模型修正方法,針對Berman算法,實現(xiàn)了一個簡單的數(shù)值算例,初步驗證了Berman算法所具有的精度高,執(zhí)行容易,修正后矩陣失去帶狀性

3、等特點。
　　 結(jié)構(gòu)的健康檢測及破損診斷是一門新興的交叉科學(xué)技術(shù)。目前結(jié)構(gòu)破損診斷有多種方法,本文開展了一種基于應(yīng)變變化測量的結(jié)構(gòu)破損診斷方法研究。該方法認為在恒荷載作用下,破損后內(nèi)力重分布,引起應(yīng)變變化,通過應(yīng)變變化的識別,可以定位結(jié)構(gòu)構(gòu)件破損位置及破損程度。該方法有以下優(yōu)點:首先,結(jié)構(gòu)的破損識別過程僅僅需要結(jié)構(gòu)的靜態(tài)應(yīng)變測量,與結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)測量過程比較,更加簡單、可靠,同時可以簡化了數(shù)據(jù)收集和存儲處理過程；其次,利用結(jié)構(gòu)的自

4、重進行響應(yīng)激勵,減少了昂貴和復(fù)雜的加載過程。本文建立了一端固接、一端簡支的梁的解析破壞模型,將結(jié)構(gòu)構(gòu)件破損描述定量化、參數(shù)化。這樣,可以得到在各種破損情況下,梁上各個位置的應(yīng)變情況,當(dāng)假設(shè)破損參數(shù)接近實際破損情況時,實際測量應(yīng)變與梁破壞模型預(yù)測的應(yīng)變之間差值將最小。借助于優(yōu)化算法,可以得到最優(yōu)的破損參數(shù),即最接近實際破損情況的破壞參數(shù)?；诒疚耐茖?dǎo)的解析破壞模型,編制了有關(guān)計算程序,數(shù)值算例初步驗證了該解析破損模型的有效性。本文研究梁的