趙望安

摘要：對土木項目的施工結(jié)構(gòu)實際具備的安全性能進行檢測以及評判，對國內(nèi)建筑行業(yè)的安全以及道路施工安全而言，發(fā)揮著十分重要的作用。下文就以振動類型的土木項目的施工結(jié)構(gòu)為依據(jù)，對于其出現(xiàn)的損傷情況展開分析以及研究工作。

關(guān)鍵詞：振動；土木工程；結(jié)構(gòu)損傷；診斷識別方法；研究

對于振動類型的土木項目的施工結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷問題進行診斷以及檢測工作，屬于現(xiàn)在對項目結(jié)構(gòu)自身安全問題進行評斷的一個重要的方法。一個項目自身的安全性能有無達標，和社會具備的穩(wěn)定性、公民的幸福存在緊密的聯(lián)系，因此，大力關(guān)注土木項目這一結(jié)構(gòu)自身存在的損傷問題，并對其開展檢測工作就十分重要。

一、簡單論述頻繁使用的診斷和識別方式

對于振動類型的土木項目的施工結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷問題進行診斷以及檢測時，頻繁使用的方式有方式五種，分別為：

第一種是使用模型進行修正與使用指標進行識別診斷的方式，這一方式主要是經(jīng)過對某一個處于動態(tài)的數(shù)據(jù)模型進行建立，將之前處于靜態(tài)的模型獲得的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)變，以此為前提條件，得到震動響應的具體數(shù)據(jù)；

第二種是使用神經(jīng)網(wǎng)絡進行診斷的方式，這是一類全新的、使用到對土木項目的施工結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷問題進行診斷以及檢測工作內(nèi)的模型，在對獲得的數(shù)據(jù)實施分析以及傳遞操作期間，全部是將神經(jīng)元當作基本單元。因此，在此模型內(nèi)，對數(shù)據(jù)實施保存以及分析的工作十分的快速高效。

第三種是使用動力參數(shù)進行診斷的方式，這一參數(shù)是通過與靜態(tài)參數(shù)進行對比得出的。現(xiàn)在，人們使用的動力參數(shù)包括了：振型、模態(tài)柔度矩陣、模態(tài)曲率、能量輸送比（ETR）、頻率、功率譜、頻響函數(shù)、模態(tài)保障原則（MAC，COMAC）、傳遞函數(shù)、應變模態(tài)等等。

第四種是使用小波進行分析以及檢測的方式，這一方式是最近這幾年數(shù)學理論內(nèi)，為了實現(xiàn)分析技術(shù)的調(diào)和開展研究工作獲得的最新成果，這一個處理方式的問世，能夠正確的對土木項目的施工結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的反振動問題進行處理。導致之前的項目在具體開展分析工作期間，使用過程中存在制約的動態(tài)參數(shù)分析方式獲得了延伸。

第五種是使用遺傳計算進行診斷的方式，這一方式同樣是最近這幾年發(fā)展得出的一項跨學科對于土木項目的施工結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷問題進行診斷以及檢測的方式。它能夠在動態(tài)參數(shù)不超過模型本身的條件當中，最大限度的對項目結(jié)構(gòu)具備的安全參數(shù)進行分析[1]。

本文主要對使用模型進行修正與使用指標進行識別診斷的方式進行論述，下面為其實驗環(huán)節(jié)和最終結(jié)論依據(jù)。

二、相關(guān)實驗

對于結(jié)構(gòu)部分出現(xiàn)的損傷問題進行診斷期間使用技術(shù)，其重點是得到最佳的結(jié)構(gòu)動力發(fā)出響應之后的數(shù)據(jù)。實際使用模型進行修正與使用指標進行識別診斷的這一方式開展分析以及檢測工作期間，具體的實驗內(nèi)容如下所述：第一，借助于自然狀態(tài)下的激勵技術(shù)（NExT），聯(lián)系特征系統(tǒng)達成計算方式（ERA），從結(jié)構(gòu)自身發(fā)出的動力響應信號內(nèi)部，獲得結(jié)構(gòu)自身的模態(tài)參數(shù)（震動類型以及頻率）；第二，借助于經(jīng)過識別結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷以前以及以后的模態(tài)參數(shù)，對于結(jié)構(gòu)單元出現(xiàn)的損傷情況的診斷指標值進行計算，借此方式確定結(jié)構(gòu)自身出現(xiàn)損傷問題的位置以及實際受損情況。

這一分析以及檢測使用輸入未知的條件的方式，對土木項目的損傷情況進行診斷。以模態(tài)應變能力出現(xiàn)的變化率為基礎(chǔ)，對損傷問題進行診斷。使用質(zhì)量歸一化這類型的振動情況，只單方面借助于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷問題之前以及之后的幾個環(huán)節(jié)的模態(tài)振型就能夠?qū)崿F(xiàn)對損傷情況開展的診斷操作，它是一類非模型狀態(tài)的損傷診斷施工方式，不用借助于有限元模型開展修正操作的技術(shù)。為了對這一分析以及檢測方式具備的有效性進行驗證，另外將這一方式使用在單一損傷問題還有大量損傷的這兩類損傷情況進行分析以及檢測，最終得出的結(jié)果得出，這一方式可以十分精確將框架結(jié)構(gòu)部分出現(xiàn)損傷問題的位置定位出來，同時對構(gòu)件出現(xiàn)的實際損傷程度進行了判斷，在實際使用過程中，擁有巨大的實際使用價值[2]。

三、結(jié)論分析

使用模型進行修正與使用指標進行識別診斷的這一方式，是站在統(tǒng)計的視角開展工作，對于特征參數(shù)具備的不確定性還有自身在統(tǒng)計分布方面具備的特征進行考慮，能夠借助于有關(guān)的隨機有限元模型，對于特征值方面的問題進行分析以及研究，以此為基礎(chǔ)對損傷情況進行評估，還有就是借助于譜密度進行預估的這一統(tǒng)計學方面的特點，最終得到模態(tài)參數(shù)實現(xiàn)修正操作的概率密度，通過函數(shù)表達式的方式對出現(xiàn)的損傷情況進行分析等，還有廣義上使用貝葉斯進行統(tǒng)計的方式、規(guī)范化的方式、模糊邏輯的方式等[3]?，F(xiàn)在，對于該領(lǐng)域開展的研究工作相對偏少，不具備充分的資料文獻以及相關(guān)的實例項目，可是，從理論學方面的前提條件來講，要擁有相對優(yōu)質(zhì)的發(fā)展前景?？梢允褂庙樞蚋怕时冗M行測試的這一方式（SPRT），使用在對連接位置出現(xiàn)得的變化情況，對于結(jié)構(gòu)部分造成的損傷產(chǎn)生的影響實施監(jiān)測工作。使用統(tǒng)計學方面的分析方式，經(jīng)過推導的方法得到：結(jié)構(gòu)時域出現(xiàn)響應現(xiàn)象的一個特別的特征，是在對模型進行預測操作期間存在的兩個基礎(chǔ)的假設：

1.這一模型可以對特征進行預測，結(jié)構(gòu)部分并未出現(xiàn)任何損傷。

2.模型不可以對特征進行預測，結(jié)構(gòu)部分也已經(jīng)出現(xiàn)了受損現(xiàn)象。在SPRT計算方式當中的原始公式內(nèi)，特征被設置成了高斯分布，同時并對其給出了與之對應的閾值?？墒牵苍S使用在對出現(xiàn)損傷區(qū)域的特征對于分布期間尾部區(qū)域的敏感程度進行檢測，還有，其尾部可以不在高斯分布規(guī)定的特征要求當中，這一時間段當中，經(jīng)過EVS（極值分布）這一模型對其尾部區(qū)域進行轉(zhuǎn)變，能夠使用SPRT這一計算方式當中的閾值，由此方式預防正常情況下的假定問題[4]。

四、結(jié)束語

現(xiàn)如今，隨著時代的發(fā)展與科技的進步，對于工程建筑也提出了更高的要求。將其振動特性當作前提條件，對隱蔽項目出現(xiàn)的損傷問題開展分析的環(huán)節(jié)極為復雜，經(jīng)過制定健全的模型，使用可信賴的操作以及識別方式，對開展研究工作的環(huán)節(jié)實施優(yōu)化操作，讓操作識別具備的便利性以及科學性得到明顯的提升，確保識別得出的結(jié)果具備的精準性更好，實現(xiàn)項目建設提出的具體要求。

參考文獻：

[1]李雪艷，劉濟科.基于振動特性靈敏度分析的梁結(jié)構(gòu)損傷識別[J].華南理工大學學報（自然科學版），2013，31（z1）：119.

[2]劉濟科，湯凱.基于振動特性的損傷識別方法的研究進展[J].中山大學學報（自然科學版），2011，43（6）：57.

[3]姜紹飛，黨永勤，蘇居儒，etal.基于振動的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)[J].沈陽建筑大學學報：自然科學版，2003，19（4）：275-278.

[4]李春源，姜作杰，官志文.土木工程結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)研究概述[J].呼倫貝爾學院學報，2013，21（1）：99+118-120.

（作者單位：浙江交工國際工程有限公司）