基于ARCH模型残差偏移距离的非线性损伤检测和试验研究

作     者：张锋 郭惠勇 Zhang Feng;Guo Huiyong

作者机构：重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2021年第54卷第2期

页      面：65-73页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC0809400) 国家自然科学基金(51578094) 

主　　题：损伤识别 钢架结构 非线性 ARCH模型 残差偏移距离 

摘      要：为了解决空间钢架结构非线性损伤的识别问题,提出了一种基于自回归条件异方差(auto regressive conditional heteroskedastic,ARCH)模型残差偏移距离的损伤识别方法。文章首先描述ARCH模型的基本理论,并给出了ARCH模型建模的定阶方法和模型参数的估计方法;接着分析结构非线性损伤的特性;然后,考虑到传统的非线性识别指标难以运用到空间钢架结构,提出基于ARCH模型的欧氏距离指标和改进的残差偏移距离指标识别钢结构损伤位置。最后,使用一个8层剪切结构数值模拟验证了2个损伤指标的有效性,并且将文章提出的指标运用于输电塔钢架模型的非线性损伤识别试验中。模拟和试验结果表明,传统的非线性损伤识别指标难以直接运用于钢架的损伤识别,而建议的欧氏距离指标和残差偏移距离指标可以较好地识别出钢架结构的非线性损伤。