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土木工程结构损伤识别案例分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u3061土木工程结构损伤识别案例分析案例 )由上式可知，当质量越大时，梁的自振频率越小。用加质量的方式来模拟损伤，当所加的质量越重时，其损伤程度也随之增大。本试验设置了3个损伤工况，通过试验测量了结构的前四阶频率，并与有限元模拟结构进行了对比，如表3-9所示。加质量块的位置距左端支座2.5m，如图3-24(g)所示。表3-9简支梁无损和有损工况损伤工况加载重量@位置损伤程度@单元测试频率/Hz第一阶第二阶第三阶第四阶无损//7.611930.425668.7623122.6697工况120kg@2.5m11.77%@5,11.77%@67.448630.263667.3467121.7525工况240kg@2.5m21.54%@5,21.54%@67.258730.085566.3536120.8453工况360kg@2.5m35.31%@5,35.31%@67.136529.954465.3545118.69751.1.3损伤识别结果首先，进行损伤定位，各个工况下整体结构和子结构的定位结果如图3-25和3-26所示。由下图可知，由于三种损伤工况的加载位置相同（损伤位置相同），，只有加载重量不同（损伤严重程度不同），且SMFC指标仅用于定位损伤位置，所以这三种损伤工况下的SMFC指标变化趋势相同，仅只有突变处的值不同。对比图3-25和3-26可发现，不论是考虑整体结构还是考虑子结构SMFC指标均能够很好的定位出损伤位置。(a)工况1(b)工况2(c)工况3图3-25整体结构损伤定位结果(a)工况1(b)工况2(c)工况3图3-26子结构损伤定位结果然后，将上一步所判断出的损伤位置作为模型的待识别变量并采用EWOA算法对其进行迭代求解，计算其损伤程度。而且，将子结构法与两阶段法和直接法进行对比，结果如图3-27所示，所用时间对比见表3-10。其中，直接法并未预先定位出损伤位置，采用EWOA算法进行量化损伤程度时，同时需要通过EWOA算法判断模型中的损伤位置。(a)工况1(b)工况2(c)工况3图3-27损伤识别结果表3-10三种方法下用时对比(单位：S)方法损伤工况子结构方法两阶段方法直接法工况16.12211.42331.264工况26.01612.51232.471工况36.45212.71329.153由损伤识别结果可知，子结构法在三种工况下都能有效地定位处损伤位置且准确识别损伤程度，而且其用时最短平均用时6.197S，占其他两种方法的48.10%和20.01%；两阶段法虽说能准确的判断出损伤的位置，由于没有对求解的模型进行缩减导致其损伤识别精度和所用时间均略低于子结构法，最大误差为1.87%；

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