振
动
与
冲
击
第３ ２卷第 １ ４期
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡＴ Ｉ ＯＮ ＡＮＤ Ｓ ＨＯＣＫ
基 于 加 速 度 响 应 相 关 性 的 结 构 损 伤 识 别 方 法
闫维 明 ， 顾大鹏 ，陈彦江 。 ，杨小森
（ １ ． 北京工业 大学 上程抗震与结构 诊治北京 市重 点实验窀 ， 北京 １ ０ ０ １ ２ ４； ２ ．甘肃省交通规划勘察设计 院有 限责 任公 司 ， 兰州 ７ ３ ０ ０ ３ ０ ）
Ｙ Ａ Ｎ Ｗｅ ｉ — ｕｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｇ Ｕ Ｄ ａ － ｐ ｅ ｎ ｇ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｙ ａ ｎ － ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｙ Ａ ＮＧ Ｘ ｉ ａ ｏ — ｓ ｅ ｎ
（ １ ．Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｑ ｕ ａ ｋ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｒ ｅ ｔ ｒ ｏ ｆ ｉ ｔ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ，１ ０ ０ ０ ２ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
摘 要 ：通过推导证明了加速度响应的相关特性关， 提出加速
度 响应 相关 特性 作为结构 损伤因子的损伤识别方法 ， 以该指标 作为 Ｂ Ｐ神经 网络神 经元 ， 判断结构 的损 伤程度 和损伤 位
置 。利 用 有 限元 分 析证 明 了 该 方 法 的 有 效 性 ， 通 过 试 验 研 究 验 证 了该 方 法 的 适 用 性 。
２ ．Ｇａ ｎ ｓ ｕ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ Ｃｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｐ ｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ＆ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ＣＯ． ， Ｌ Ｔ Ｄ，Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ ７ ３ ０ ０ ３ ０，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｕｓ ｉ ｎｇ ＢＰ ｎ ｅ ｕ ｒ ａ ｌ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ｗａ ｓ ｐｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｗａ ｓ ｅ ｖ ａ ｌ ｕａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕｇ ｈ Ｆ Ｅ ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｖ ｅ ｒ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｅ，ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｓ ａ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｉ ｎｄ ｅ ｘ ｗａ ｓ ｖ ａ ｌ ｉ ｄａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ．Ｔｈ ｅ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ａ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｙ — ｓ ｕｐ ｐ ｏ ｓｅ ｄ ｂ ｅ ａ ｍ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗａ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ＢＰ ｎ ｅ ｕ ｒ ａ ｌ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｃ ａ ｎ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ｂｏ ｔ ｈ ｓ ｉ ｎｇ ｌ ｅ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｃ ａ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｄａ ｍａ ｇ ｅ ｃ ａ ｓ ｅ ． Ａ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｙ— ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｓｅ ｄ ｂｅ ａ ｍ ｗａ ｓ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｉ ｄｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄａ ｍａ ｇ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｄａ ｍａ ｇ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ；ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ；ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ；ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ；ｎ ｅ ｕ ｒ ａ ｌ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ
关键词 ：损 伤识别 ； 加速度响应 ； 相关性 ； 模型试验 ； 神经网络
中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ ４ １ ＋． ４； ０ ３ ４ ６ ． ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ａ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｐｏ ｎ ｓ ｅ