灾后建筑结构的安全性能快速评估意义重大。常见的振型和频率方法对损伤不敏感，不能很好地消除环境的影响；实际工程中常采用层间位移角作为判断结构性能水平的标准，但该方法与外部激励有关。本文结合振型和层间位移角的优点，定义振型差比，通过有限元分析模拟结构各种可能出现的损伤工况，得到每种损伤情况下的固有频率与振型数据，从而构造振型差比矩阵作为指标构建损伤模式库。对于待评估的真实结构，采集加速度信息，获得响应功率谱比，通过响应功率谱比和振型比的关系获得响应信号的振型差比矩阵，将其与损伤模式库中振型差比矩阵进行匹配。损伤模式库中与之最相近的工况视为该结构的损伤情况，从而达到快速评估的目的。

本文提出的方法能够敏感的表征由待测建筑结构损伤导致的变化，并且由响应功率谱比得到的振型差比矩阵消除了外部激励的影响，该方法只需使用少量传感器所测结构响应，不受激励的影响，无需模态识别及其他复杂计算。成果以Pattern matching-based structural damage identification using mode shape difference ratio with limited sensors为题发表在SCI期刊International Journal of Structural Stability and Dynamics (IJSSD)上。

原文链接：https://doi.org/10.1142/S0219455423501092

图文来源：马宏伟 聂振华教授课题组微信公众号