基于频率变化的混凝土楼板损伤评价研究∗
Research on Damage Identification of Concrete Slab based on Frequency Change
- 防灾减灾工程学报 2021年41卷第5期 页码：1028-1036
- 作者机构：
1.东南大学土木工程学院，江苏 南京 210096
2.北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044
3.北京建筑大学土木与交通工程学院，北京 100044
- 作者简介：
李雨航（1994—），男，博士研究生。主要从事抗风与监测研究。E-mail：liyuhang@stu.bucea.edu.cn
- 基金信息：国家自然科学基金项目(51878027;51438002)
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.201906016
中图分类号： TU443-
纸质出版：2021-10-15
- 稿件说明：
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李雨航,邓扬,李爱群.基于频率变化的混凝土楼板损伤评价研究∗[J].防灾减灾工程学报,2021,41(05):1028-1036.
LI Yuhang,DENG Yang,LI Aiqun.Research on Damage Identification of Concrete Slab based on Frequency Change[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(05):1028-1036.
李雨航,邓扬,李爱群.基于频率变化的混凝土楼板损伤评价研究∗[J].防灾减灾工程学报,2021,41(05):1028-1036. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201906016.
LI Yuhang,DENG Yang,LI Aiqun.Research on Damage Identification of Concrete Slab based on Frequency Change[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(05):1028-1036. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.201906016.
摘要
提出了基于楼板模态频率变化的楼面板损伤评价方法，采用数值模拟对楼板损伤与频率的关系开展研究。首先，对分层式与整体式两种楼板分别进行线性加载试验与等幅循环加载试验，并对后者进行了模态测试。在此基础上，提出了精细化数值模拟方法，并与线性加载的试件进行对比。最后，采用有限元数值模拟方法计算了基于整体结构频率的结构损伤与基于楼板频率变化的损伤。结果表明：①开裂后的楼板频率低于开裂前的楼板频率，分层式楼板与整体式楼板开裂前后对应的自振频率相近；②精细化有限元数值模拟方法可较为准确地模拟楼板开裂损伤性能与开裂前后的模态变化；③已有基于整体结构频率变化的损伤评价方法无法准确反映楼板的损伤状态；④通过数值模拟计算出的基于楼板频率变化的损伤评价方法，可准确反映楼板开裂的损伤状态，为相应构件的损伤评价提供借鉴。
Abstract
The damage identification method of slab based on modal frequency variation of slab is proposed. The relationship between slab damage and frequency is studied by numerical simulation. Firstly， the slabs are composed of the layered slab and integral slab， which are applied with the linear and cyclic loading with equal amplitudes， respectively， and the modal test was carried out on slabs which are applied with the cyclic loading with equal amplitudes. On this basis， a refined numerical simulation method is proposed and the results calculated by numerical simulation are compared with those produced by the linear loading test. Finally， the finite element numerical simulation method is used to calculate the existing damage based on the overall structure and the damage based on the slab frequency variation. The results reveal that： 1） the frequency of the slab after cracking is lower than the frequency of the slab before the cracking， and the frequencies of layered slabs before and after the cracking are similar to the integral frequency of slabs correspondingly. 2） The cracking damage performance of the slab based on modal variation before and after cracking can be accurately simulated by the refined finite element numerical simulation method. 3） The existing damage identification method based on the frequency variation of the overall structure can not accurately reflect the damage performance of the slab. 4） The damage identification method based on the variation of the floor frequency calculated by numerical simulation can accurately reflect the crack damage performance of the slab. The method can provide a reference for the damage identification of the slab.
关键词
Keywords
references
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