鋼結構破壞部位診斷之數值分析

隨著現代結構物構造體的日趨複雜，及鋼結構之普遍使用，如何維持或確認結構物的完整性，便成為結構工程師重要課題之一。本文乃應用彎矩模態能夠反應結構內力分布的特性，以數學模型模擬各種不同破壞類型，進行破壞部位之診斷。首先以一單跨單間之鋼結構模型，利用單純的位移荷載模擬複雜的動力反應，經由模態分析，證明位移荷載的可信度，以提供較簡易的動態分析模式。其次，以彎矩模態分析各種類型的破壞模型，證實彎矩模態可以指示出破壞部位，並得到不同結構桿件之破壞特性；此現象是因為破壞造成內力重新分配所致，愈接近破壞區，內力重分配量愈大。故可依此原則偵測出結構物上的損壞位置。此外，本文進一步將此診斷方法應用於鋼結構橋樑上，初步分析顯示亦能獲得相當理想的效果，可以為鋼橋樑破壞診斷之用。