冲击荷载下基于动力宏应变的组合梁损伤识别方法研究

摘要

为了实现基于分布式长标距光纤布拉格光栅（fiber bragg grating, FBG）传感器的钢-混凝土组合梁损伤识别，进行了冲击荷载下的组合梁模型试验和有限元分析，采用由动力宏应变频谱幅值构造的损伤评估指标β_n分别对钢梁截面损伤和栓钉连接件损伤进行了损伤识别。结果表明：将长标距FBG传感器沿纵向连续布置在钢梁下表面，钢梁损伤区域传感器的宏应变明显增大，根据评估指标β_n>0可判定该传感器范围内发生了钢梁截面损伤，且该指标对钢梁裂纹在腹板上的扩展高度较下翼缘上的扩展宽度更为敏感；对于栓钉损伤，可通过在结合面上、下成对布置长标距传感器，将对应的宏应变时程作差得到滑移宏应变时程，进而基于滑移宏应变频谱幅值得到的评估指标β_n,并采用两阶段识别法，可较好地识别栓钉损伤位置。对分布式长标距传感器进行合理布置，可实现对钢-混凝土组合梁中各组成构件，尤其是属于隐蔽构件的连接件的损伤识别。

关键词

组合结构 / 钢-混凝土组合梁 / 损伤识别 / 动力宏应变 / 光纤光栅传感器 / 冲击荷载