不确定刚度和边界约束条件下的轴力识别

作者：李东升; 陈琪舟; 魏达; 郭鑫; 姜涛^*

来源：振动与冲击, 2022, 41(20): 208-215.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.20.026

• Timoshenko梁
• 轴力识别
• 抗弯刚度
• 边界约束条件
• 模态信息

杆系作为桥梁和大跨空间结构等重要土木工程结构的主要受力构件，其轴力的检测非常重要。目前对于杆系结构的轴力识别大都建立在边界约束条件以及杆件刚度已知的基础之上，但大量研究表明实际工程中拉杆的边界约束条件由于荷载和环境条件的变化会变得比较复杂，其实际刚度与设计刚度可能并不相同。该研究利用经典Timoshenko梁理论的动力方程，发现在模态信息已知的情况下，杆件轴力和抗弯刚度存在一定线性关系，因此提出利用此线性关系在未知边界约束条件下识别杆件轴力及抗弯刚度的方法。该研究通过一个简支梁的数值模拟，以及三种不同截面杆件的轴力识别试验，验证了该方法的有效性。

• 单位
  海岸和近海工程国家重点实验室; 汕头大学; 土木与环境工程系