基于时间序列模型的结构损伤识别方法

作     者：张玉建 罗永峰 郭小农 刘俊 朱钊辰 ZHANG Yujian;LUO Yongfeng;GUO Xiaonaiig;LIU Jun;ZHU Zhaochen

作者机构：同济大学土木工程学院 

出 版 物：《同济大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tongji University:Natural Science)

年 卷 期：2019年第47卷第12期

页      面：1691-1700,1755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：国家自然科学基金(51678431 51378379) 

主　　题：损伤识别 时间序列模型 运动方程 损伤因子 测量噪声 

摘      要：针对现有结构损伤识别方法中因模型参数物理意义不明确而导致的损伤信息遗漏等问题,提出一种基于时间序列模型的损伤识别方法.首先,推导了具有外部输入的自回归模型(ARX)的一般表达式,并通过联立多自由度体系运动方程建立了考虑结构动力特性的ARX模型.随后,运用该模型预测得到未损伤情况下的节点加速度时程序列,根据其与实测数据的差异程度构造表征结构损伤的参数,即损伤因子.最后,根据损伤因子数值大小与分布情况评估结构损伤状态.数值算例结果表明,该方法在较少的测量数据样本下,能够较好地识别单位置与多位置损伤,并可较为准确地判断损伤程度,同时识别结果受激振位置与测量噪声的影响较小.