基于模态曲率差的钢-混凝土组合梁损伤识别方法研究

摘要

在役钢-混凝土组合梁在疲劳荷载和不良环境影响下会发生损伤，造成结构使用性能及承载力下降，需进行必要的健康检测及损伤评估。基于ANSYS有限元模型，对钢-混凝土组合梁栓钉和钢梁损伤前后的模态曲率变化进行分析，并基于模态曲率差进行损伤识别，最后通过模型试验进行验证。结果表明，栓钉损伤后，损伤区域内模态曲率反向斜率消失，损伤区域两端模态曲率差出现极值点，可将模态曲率反向斜率消失的区域和模态曲率差极值点之间的区域判断为栓钉损伤区域。钢梁损伤后，模态曲率和模态曲率差均在损伤位置发生突变，后者变化更明显；模态曲率结果受取值间距和取值路径影响，取值间距取栓钉间距时，按不同路径均可对栓钉和钢梁损伤进行有效识别；模态试验结果可以验证以上方法的可行性，但识别结果受测量误差影响较大。

关键词

钢-混凝土组合梁 / 损伤识别 / 模态曲率差 / 模型试验