多环境因素对结构动态特性的影响研究

发布时间：2019-09-20 07:43

【摘要】：利用长期海量监测数据得到的模态频率其实是整个结构系统的频率,如何获取环境因素对频率的影响关系,从而得到结构的在同一环境条件下的模态频率,已成为以模态频率为指纹进行桥梁结构损伤识别的研究热点。本文以新沂河大桥第九联连续梁桥为研究对象,围绕消除温度、车载等环境因素影响,识别结构模态频率这个研究主题,建立了环境因素-模态频率的支持向量机(Support Vector Machine, SVM)回归模型,获取了新沂河大桥的归一化模态频率。本文的主要工作和成果如下：(1)论述了温度、车辆荷载等环境因素对结构模态频率影响的机理,温度主要通过改变材料的弹性模量等材料属性,以及改变超静定结构约束对结构频率产生影响；车辆、雨雪等主要是通过荷载的形式改变了整个结构体系的振动特性。(2)论述了支持向量回归机在结构健康监测上的应用,建立了基于ANSYS的新沂河大桥有限元模型,通过模拟车辆荷载变化获取多阶模态频率,基于实测频率的长期统计特性,建立了车辆荷载四变量-模态频率的非线性SVM回归模型。分析表明,非线性SVM回归模型能准确预测结构模态频率变化。(3)基于新沂河大桥健康监测系统、车辆称重系统的长期监测数据,建立了环境温度双变量、车辆荷载四变量以及环境温度和车辆荷载六变量-模态频率的非线性SVM回归模型。分析表明,较小的采样间隔、较多的特征变量能提高回归精度,本文所建模型能较好的预测频率变化。(4)利用本文所建回归模型对新沂河大桥实测频率做归一化处理。分析表明,归一化后的频率浮动区间大大收窄,稳定性增强,能较好的实现结构损伤预警。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU317

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘元志,李耀雄;结构损伤诊断技术的研究状况与展望[J];国外建材科技;2002年04期

2 姚三;结构损伤诊断方法研究[J];国外建材科技;2003年05期

3 秦文科;鲁丽君;;工程结构损伤诊断方法的研究综述[J];中国水运(下半月);2008年05期

4 刘涛;李爱群;丁幼亮;费庆国;;基于信息融合技术的结构损伤诊断方法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2008年02期

5 宗超;;建筑物结构损伤诊断技术现状与展望[J];价值工程;2010年27期

6 刘勇求;;浅论灾后混凝土结构损伤诊断[J];中国西部科技;2011年15期

7 姜浩;乔丽;;土木工程结构损伤诊断方法的研究进展综述[J];吉林建筑工程学院学报;2011年05期

8 李文雄;陈存恩;;分阶段结构损伤诊断方法[J];土木建筑与环境工程;2011年06期

9 王秋萍;;几种结构损伤诊断方法对比研究及实验验证[J];国际地震动态;2012年04期

10 雷鹰;江永强;;输入输出信息有限观测下的结构损伤诊断[J];振动.测试与诊断;2012年05期

相关会议论文 前9条

1 杨佑发;李海龙;徐典;赵忠华;;基于改进非线性直接解析法的结构损伤诊断技术[A];第八届全国地震工程学术会议论文集（Ⅱ）[C];2010年

2 雷鹰;刘亚辉;李涛;徐志谦;;输入与输出部分观测情况下的结构局部损伤诊断方法[A];防振减灾工程理论与实践新进展（纪念汶川地震一周年）——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年

3 朱尚清;王根会;;神经网络参数对结构损伤诊断影响的研究[A];第14届全国结构工程学术会议论文集（第三册）[C];2005年

4 张志奇;李华刚;谭登祥;;土木工程结构损伤诊断方法[A];土木建筑教育改革理论与实践[C];2009年

5 郭惠勇;田圣;李正良;;PSO算法在结构损伤诊断中的应用与改进[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

6 王颖;刘贵立;;基于人工神经网络的板的结构损伤诊断[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年

7 易伟建;郭国会;;框架结构损伤诊断的神经网络方法研究[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1999年

8 李凌均;段晨东;;基于支持向量机和小波包变换的结构损伤诊断方法[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

9 杨和振;李华军;黄维平;;基于动力响应测试的海洋平台结构损伤诊断[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年

相关博士学位论文 前5条

1 王秋萍;几种结构损伤诊断方法对比研究及实验验证[D];中国地震局工程力学研究所;2011年

2 李睿;基于时域响应特征提取与异常检测的结构损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2007年

3 祁泉泉;基于振动信号的结构参数识别系统方法研究[D];清华大学;2011年

4 李蕊;不完全测量条件下基于参数识别的结构损伤诊断研究[D];南京航空航天大学;2012年

5 徐丽;基于模态参数的混凝土框架结构损伤诊断研究[D];湖南大学;2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 王峥;大型风机叶片结构损伤诊断方法研究[D];兰州交通大学;2015年

2 付光来;多环境因素对结构动态特性的影响研究[D];东南大学;2015年

3 曾浩;基于时间序列分析的结构损伤诊断[D];武汉理工大学;2006年

4 孙涛;基于时频分析的结构损伤诊断[D];武汉理工大学;2006年

5 蔡引娣;利用静动态测试数据进行结构损伤诊断[D];重庆大学;2012年

6 杨风艳;基于振动测试的结构损伤诊断方法研究[D];中国海洋大学;2006年

7 张翌娜;基于应变测试的结构损伤诊断[D];郑州大学;2010年

8 戴兴华;基于小波神经网络的振动结构损伤诊断[D];福州大学;2006年

9 苏启旺;既有建筑结构的损伤诊断研究[D];西南交通大学;2005年

10 黄曦;结构损伤数值模拟研究[D];同济大学;2008年

，

本文编号：2538669