申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2022-12-20

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN116579193B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/13;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2023.08.29#实质审查的生效;2023.08.11#公开

摘要：本发明公开了一种挠度应变能等效的梁结构局部等效刚度计算方法，步骤如下：根据梁结构的损伤区域长度d，设置合适的局部损伤梁段长度ε；计算等效刚度系数ceq；计算局部损伤梁段的等效刚度，等效刚度＝ceq×无损伤梁的截面抗弯刚度；除弯矩零点附近外的局部损伤梁段，ceq可按近似方法计算；对梁结构各位置，ceq可根据梁结构未损伤时的挠度曲率曲线，按简支梁、悬臂梁和超静定梁，采用挠度应变能方法计算；对等截面单跨梁，用理论挠度曲率曲线，对其他结构，挠度曲线通过有限元模型计算或实测得到，按中心差分法计算曲率。本发明提出一种简洁的局部损伤测点间等效刚度计算方法，为开展基于静力指标的损伤程度定量试验时，实际损伤程度的计算提供理论依据。

主权项：1.一种挠度应变能等效的梁结构局部等效刚度计算方法，其特征在于包括如下步骤：（1）根据梁结构的损伤区域长度d，设置合适的局部损伤梁段长度；（2）计算等效刚度系数；（3）计算局部损伤梁段的等效刚度，等效刚度=无损伤梁的截面抗弯刚度；具体的，步骤（2）中，等效刚度系数按下述方法进行计算：1）除弯矩零点附近外的局部损伤梁段，等效刚度系数按如下方法近似计算：对梁结构除梁端零弯矩处至L5、梁中间位置零弯矩点两侧各L6范围外，局部损伤梁段的等效刚度系数计算方法为： ；其中，L为梁的跨度，为等效刚度系数，原点在梁的左端，x轴沿梁长方向，指向梁的右端，a为局部损伤梁段距原点的距离，为局部损伤梁段长度，为无损伤梁x位置的截面抗弯刚度，为范围内局部损伤梁段x位置的截面抗弯刚度；当为等截面梁时，为常数EI，等效刚度系数可简化为下式计算： ；其中，为将长度为的局部损伤梁段m等分，第i段梁的截面抗弯刚度，m为一正整数；2）对梁结构各位置，等效刚度系数按如下方法更精确地进行计算： ；其中，为梁结构未损伤时的挠度曲率曲线，n为与结构类型相关的指数；a）等截面简支梁跨中集中荷载作用： ；均布荷载作用： ；两种荷载作用下对两端支座旁第一个局部损伤梁段n=2，对其他中间局部损伤梁段n=1.5；b）等截面悬臂梁悬臂端集中荷载作用： ； ；均布荷载作用： ； ；c）等截面铰支－固支梁跨中集中荷载作用： ；均布荷载作用： ；d）等截面固支梁跨中集中荷载作用： ；均布荷载作用： ；e）等截面多跨连续梁均匀荷载作用时，边跨的可近似按铰支－固支梁计算，中间跨按固支梁计算；f）其他梁结构，挠度曲线可通过有限元模型计算或实测得到，挠度曲率曲线通过挠度曲线按中心差分法计算，对实测挠度曲率曲线，采用连续函数进行拟合，消除损伤和噪声的影响，采用拟合后的挠度曲率曲线进行计算；g）对超静定梁结构，结构两端支座旁第一个局部损伤梁段n=2，对其他局部损伤梁段n=1.5。

全文数据：

权利要求：

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