基于振动响应分析的海洋平台结构损伤检测研究

针对基于模态参数变化的海洋平台结构损伤检测中遇到的测试噪声无法避免、模态信息不完备以及环境激励下无法得到激励信息等实际困难，本项目拟通过理论分析、数值模拟和模型实验，研究利用结构振动响应信号的结构损伤检测方法。具体来说包括：基于结构响应分析和数理统计的结构损伤预警方法研究；利用结构两点响应构建虚拟频响函数，在此基础上利用虚拟频响函数进行结构损伤检测研究；利用时间序列模型对结构响应数据进行动态建模，基于该模型参数进行结构损伤检测的相关研究，为消除环境变化的影响，拟采用多元统计分析中的因子分析来估计模型参数中的隐性变量（环境因素所致），并将其从模型参数中消除，以提高损伤检测的正确率和适用性。.通过本项目的研究，将得到直接利用振动响应信号的结构损伤检测方法，避开基于模态参数的结构损伤检测方法遇到的各种困难。为海洋平台及其它大型土木工程结构的健康监测、安全评定和修复加固提供支持。

本项目针对基于振动的结构损伤检测方法在使用过程中遇到的测量噪声的影响、模态信息不完备性、环境激励下无法得到激励信息等实际困难，通过理论分析、数值模拟和模型实验，研究基于振动响应分析的海洋平台结构损伤检测方法。主要内容包括：基于振动响应时频分析的结构损伤检测研究；基于振动传递率函数的结构损伤检测研究；环境因素影响下基于时间序列模型的结构损伤检测研究。.通过对本项目的研究，得到基于振动响应时频分析的结构损伤检测方法，该方法不需要利用模态参数；得到基于振动传递率函数的结构损伤检测方法，该方法不需要测量激励信息，通过引入统计假设检验技术，该方法具有一定的处理不确定性因素的能力；通过引入计量经济学中的协整分析以及多元统计分析中的因子分析和主成分分析，得到环境因素影响下基于时间序列模型的结构损伤检测方法，该方法不需要测量环境因素值，适合于在线监测。.总之，通过本项目的研究，在结构损伤检测方法的实用性和可操作性方面都取得了一些进步。