《柔性預張力結構的剛度解析和評價理論研究》是依託浙江大學，由鄧華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：柔性預張力結構的剛度解析和評價理論研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：鄧華
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於結構構成機理的特殊性，結構剛度是索網、索穹頂等柔性預張力結構在役期性能評價的核心內容。本項目提出了一種以需求剛度為監測重點的在役期柔性預張力結構剛度性能評價新思路並開展相關的理論研究。以剛度解析理論研究為出發點，目的是能夠在結構層面區分線彈性剛度和幾何剛度的貢獻大小，且能定量描述構件自身彈性剛度和預張力對結構整體剛度的貢獻。研究數值方法用於從結構整體剛度中分離出抵抗結構主控荷載變形的需求剛度分量，並以此作為評價在役期結構剛度性能的重點。為配合動力方法對結構剛度的直接檢測，研究最能體現需求剛度的結構特徵模態的解析方法，並發展相應的感測器最佳化布置理論。研究基於實測結構模態參數識別結構需求剛度損傷的方法，進而利用剛度解析理論提出能指導結構剛度缺陷修復和補償的理論方法。
結題摘要
由諸多因素引起的預張力偏差容易導致在役期內柔性預張力結構的剛度發生退化。因此，對此類結構進行剛度監測是工程中面臨的重要問題。本項目提出了一種以關鍵剛度為監測重點的在役期柔性預張力結構剛度性能評價新思路。通過剛度解析分離出了對主控荷載所引起變形起主要抵抗作用的剛度分量，將其定義為重點監測的關鍵剛度。理論上闡明可通過監測少量模態（目標模態）的參數變化來評價結構關鍵剛度的變化。建立了目標模態集合的擴展方法以考慮預張力偏差引起的模態變化。提出了階躍激勵荷載的最佳化方法來增大結構振動回響中目標模態的能量占比，進而提高密頻區域內目標模態的識別精度。為保證在役期內實際結構關鍵剛度的監測精度，提出了面向實際結構目標模態測試的策略，並給出了一種基於貢獻模態的振型擴展方法。建立了實際結構關鍵剛度評價的位移指標，並且分別從靜力位移測試和動力模態測試的角度給出了實際結構位移的監測方法。對於結構關鍵剛度出現損傷的情況，提出了一種基於模態修復的剛度補償方法並給出了一種補張拉索的優選策略。通過數值分析和模型試驗，驗證了本研究所提出的目標模態測試理論、剛度性能評價方法和剛度補償策略的有效性。
