基于由動力實測結(jié)果識別的模態(tài)參數(shù),利用有限元模型修正技術(shù),修正初始有限元模型,可以充分發(fā)揮理論建模和實驗建模的優(yōu)點。經(jīng)過修正后的有限元模型能夠更準(zhǔn)確地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的動力特性、更可靠地預(yù)測結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng),同時還可以結(jié)合實測結(jié)果對結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識別和狀態(tài)評估。因此結(jié)構(gòu)模型修正及其損傷識別技術(shù)成為土木工程領(lǐng)域的一個前沿研究熱點。
對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力響應(yīng)預(yù)測、振動控制和結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估及健康監(jiān)測,首先必需詳細(xì)了解結(jié)構(gòu)的動力特性。結(jié)構(gòu)的動力特性和結(jié)構(gòu)參數(shù)直接相關(guān),這些模態(tài)特性可以通過有限元分析得到其理值,也可以由實驗?zāi)B(tài)分析得到其實測值。結(jié)構(gòu)損傷的存在將引起相應(yīng)動力特性的改變,結(jié)構(gòu)動力特性的實測值與有限元理論值之間常常存在較大的差異,因此需要解決的問題是如何修正結(jié)構(gòu)的有限元模型,使得結(jié)構(gòu)模態(tài)特性的理論值趨近于實測值。本文介紹了矩陣優(yōu)化修正法、子矩陣修正法、基于敏感性分析的矩陣修正法、基于頻響函數(shù)的有限元模型修正法及設(shè)計參數(shù)型法等幾種有限元模型修正方法,并對各種修正方法的優(yōu)點做了簡單闡述。由于設(shè)計參數(shù)型修正法具有物理意義明顯的特點,因此本文選擇這一方法,對利用該方法進(jìn)行模型修正及損傷識別進(jìn)行了深入的研究。