基于改进Levenberg-Marquardt算法的结构损伤识别数值分析
发布时间：2021-11-12 01:13
随着科技的发展,桥梁、建筑物、隧道及地下工程等基础设施建设快速推进,工程结构日趋复杂化和多样化。在结构服役期间,通常会产生不同程度的损伤,这些问题严重影响着人们日常生活的安全,准确地进行损伤检测是工程界和学术界最为关心的研究议题之一。利用时域信息进行模型修正的识别方法因计算过程简单、易于分析,已成为损伤识别类方法的一个热点研究方向。然而,由于该方法计算量较大以及灵敏度矩阵计算困难,使得此类算法在识别结构损伤的过程中,往往达不到理想效果。针对以上问题,本文利用L-M算法基础理论以及复变量求导法构建损伤识别数值分析模式,通过分析简支梁、框架和隧道衬砌模型,对识别速率、识别精度等相关因素进行探讨。主要内容如下:（1）构建了一种损伤识别数值分析模式。基于L-M算法、改进L-M算法及复变量求导法等基本理论,构建损伤识别数值模式,并应用MATLAB语言编写相应的数值分析程序。通过对几种典型土木工程结构的数值模型进行分析,对所构建识别模式的可行性、适用性展开研究。（2）对比分析了各种结构模型的识别结果以及影响因素。综合分析了各种工程结构在不同位置、不同程度等混合损伤下的识别精度,探讨了噪声条件对识别...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３建筑物倒塌?图１．４施工平台坍塌??Ｆｉｇ．?１．３?Ｂｕｉｌｄｉｎｇ?ｃｏｌｌａｐｓｅ?Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｃｏｌｌａｐｓｅ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于移动质量-频率曲线的结构损伤识别方法[J]. 张青霞,?UKASZ Jankowski. 中国测试. 2019(03)
[2]加权方法在基于灵敏度分析的模型修正中的应用[J]. 张权,史治宇. 机械制造与自动化. 2018(06)
[3]基于ARMA模型的盾构隧道结构损伤识别[J]. 张凯玮,付文,银晓东,罗辉,王胜楠. 土木工程与管理学报. 2018(05)
[4]基于柔度矩阵主对角斜率的结构损伤识别方法[J]. 王立宪,周宇,狄生奎,吴长. 特种结构. 2018(05)
[5]移动荷载作用下简支梁桥振动响应分析[J]. 郑嘉俊,刘文会,孙海蛟,宋和骏. 吉林建筑大学学报. 2018(02)
[6]基于主成分分析和支持向量机的结构损伤识别研究[J]. 门雪,刘晓春,李国华,武梦龙. 工程建设. 2018(03)
[7]基于支持向量机的钢框架结构损伤定位试验研究[J]. 张颖,戚世蕾,方有亮. 科学技术与工程. 2018(07)
[8]重载作用下铁路隧道底部结构动力响应特征及合理设计参数研究[J]. 林越翔,彭立敏,施成华,雷明锋,扶晓康. 现代隧道技术. 2017(05)
[9]江西丰城发电厂“11·24”冷却塔施工平台坍塌特别重大事故调查与后续防范整改措施[J]. 中国应急管理. 2017(09)
[10]基于频率变化率的全隐框玻璃幕墙损伤检测研究[J]. 罗文奇,方治华. 建筑技术开发. 2017(13)
博士论文
[1]非平稳环境激励下剪切型框架结构损伤识别方法研究[D]. 罗钧.重庆大学 2016
[2]基于移动荷载作用下结构响应及小波分析的桥梁损伤诊断研究[D]. 余竹.北京交通大学 2014
[3]基于列车—桥梁耦合振动响应的桥梁损伤识别方法研究[D]. 安宁.北京交通大学 2013
[4]基于时域自适应算法的移动/固定荷载下梁/板的正、反问题研究[D]. 李哈汀.大连理工大学 2012
[5]土木工程中的物理参数时域识别及地震动反演研究[D]. 王祥建.中国地震局工程力学研究所 2011
[6]钢结构地震损伤分析与损伤识别方法研究[D]. 段红霞.大连理工大学 2010
[7]不完备测点结构损伤与荷载的同步识别算法研究[D]. 张坤.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]基于时间序列模型的盾构隧道损伤识别分析[D]. 付文.华中科技大学 2017
[2]移动车辆作用下桥梁的动力响应分析[D]. 路登峰.重庆大学 2017
[3]基于计算智能的桥梁损伤识别方法抗噪性能研究[D]. 苑晓旭.吉林大学 2016
[4]求解瞬态非线性热传导反问题的改进Levenberg-Marquardt算法[D]. 端维伟.大连理工大学 2016
[5]基于响应面技术的桥梁结构有限元模型修正方法研究[D]. 刘鹏.长安大学 2016
[6]框架结构损伤识别及地震动反演研究[D]. 万鹏.哈尔滨工程大学 2015
[7]移动载荷作用下梁响应及小波损伤检测[D]. 耿佳.太原科技大学 2014
[8]基于支持向量机的斜拉桥拉索损伤识别技术研究[D]. 王昕.石家庄铁道大学 2014
[9]列车—隧道耦合振动分析[D]. 张国斌.大连交通大学 2012
[10]改进Levenberg-Marquardt算法的复杂度分析[D]. 习国泰.上海交通大学 2012
本文编号：3489908
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３建筑物倒塌?图１．４施工平台坍塌??Ｆｉｇ．?１．３?Ｂｕｉｌｄｉｎｇ?ｃｏｌｌａｐｓｅ?Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｃｏｌｌａｐｓｅ??
?大连交通大学工学硕士学位论文???图１．１大桥断裂?图１．２隧道坍塌??Ｆｉｇ．?１．１?Ｂｒｉｄｇｅ?ｆｒａｃｔｕｒｅ?Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｕｎｎｅｌ?ｃｏｌｌａｐｓｅ??＿画??图１．３建筑物倒塌?图１．４施工平台坍塌??Ｆｉｇ．?１．３?Ｂｕｉｌｄｉｎｇ?ｃｏｌｌａｐｓｅ?Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｃｏｌｌａｐｓｅ??以上重大事故为当今人们敲响警钟，引起了各国相关工作人员和学者的高度关注。??但就各国的经济实力和人类的认知水平而言，完全避免重大事故是不现实的，所以我们??更要注重降低事故发生的几率。建立一个更加完善的健康监测及检测机制，并能准确及??时的发现损伤，这不仅能防患于未然，使施工人员有充足的时间去修复损伤来避免重大??事故的发生，也能显著降低维护费用、保障结构性能，从而延长结构的服役寿命。就目??前来说，结构的健康诊断评估己被越来越多的研究人员所重视，成为一个非常热门的研??宄方向。??结构的健康监测是对结构健康状况进行监测和评估一个重要手段，它主要通过施工??作用或运行下的结构来提取动态数据，根据提取的数据进行分析获得结构的性能指标，??从而对类似安全性、耐久性、可靠性等一些性能进行评估的一种方法策略。近些年，结??构健康监测技术应用越来越广泛，在我国，结构健康监测技术主要应用在一些重要的大??跨度桥梁上，很多工程人员通过建立的桥梁健康检测体系对桥梁进行安全监测及损伤预??２??
?大连交通大学工学硕士学位论文???选取初始点Ｘｆｊ，初始迭代步灸＝０??取参数０…！，凡＞〇??０＜ｙ｛?＜＼＜ｙ２，?〇＜Ｖｉ?＜ｒｈ＜＾??判断是否为—??＾?＾退出迭代??ＮＯ???Ｙ???计算迭代步??ｄ々（／＾）?＝?—（Ｊｄ?＋／＾Ｉ）???］?［???计算??／．?／?Ｘ?、咖）－咖＋ｄＡ．⑷）??返?Ｐｋ?ｋ?Ｍｋ、“代＇Ｋｄｋ、Ｍｋ），Ｍ“??回???Ｙ???若?Ａ?（七．（外），Ａ）?＜?％?Ｍｋ＋ｉ?＝ｒｉＭｋ??若＜?Ａ．?（ｄ?人?Ａ），外）＜?＂２?Ｍｋ＋ｉ?＝Ｍｋ??若＂２?＜?Ａ．?（ｄ＊?（Ａ．?），Ａ．）?Ｍｍ?＝?／＼Ｍｋ???］?ｒ???更新自变星ｘ（＋１＝ｘ々＋ｄＡ．（外）??更新迭代步?ｋ＝ｋ＋ｌ??图２．１经典Ｌ－Ｍ算法迭代流程图??Ｆｉｇ?２．１?Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｃｌａｓｓｉｃａｌ?Ｌ－Ｍ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于移动质量-频率曲线的结构损伤识别方法[J]. 张青霞,?UKASZ Jankowski. 中国测试. 2019(03)
[2]加权方法在基于灵敏度分析的模型修正中的应用[J]. 张权,史治宇. 机械制造与自动化. 2018(06)
[3]基于ARMA模型的盾构隧道结构损伤识别[J]. 张凯玮,付文,银晓东,罗辉,王胜楠. 土木工程与管理学报. 2018(05)
[4]基于柔度矩阵主对角斜率的结构损伤识别方法[J]. 王立宪,周宇,狄生奎,吴长. 特种结构. 2018(05)
[5]移动荷载作用下简支梁桥振动响应分析[J]. 郑嘉俊,刘文会,孙海蛟,宋和骏. 吉林建筑大学学报. 2018(02)
[6]基于主成分分析和支持向量机的结构损伤识别研究[J]. 门雪,刘晓春,李国华,武梦龙. 工程建设. 2018(03)
[7]基于支持向量机的钢框架结构损伤定位试验研究[J]. 张颖,戚世蕾,方有亮. 科学技术与工程. 2018(07)
[8]重载作用下铁路隧道底部结构动力响应特征及合理设计参数研究[J]. 林越翔,彭立敏,施成华,雷明锋,扶晓康. 现代隧道技术. 2017(05)
[9]江西丰城发电厂“11·24”冷却塔施工平台坍塌特别重大事故调查与后续防范整改措施[J]. 中国应急管理. 2017(09)
[10]基于频率变化率的全隐框玻璃幕墙损伤检测研究[J]. 罗文奇,方治华. 建筑技术开发. 2017(13)
博士论文
[1]非平稳环境激励下剪切型框架结构损伤识别方法研究[D]. 罗钧.重庆大学 2016
[2]基于移动荷载作用下结构响应及小波分析的桥梁损伤诊断研究[D]. 余竹.北京交通大学 2014
[3]基于列车—桥梁耦合振动响应的桥梁损伤识别方法研究[D]. 安宁.北京交通大学 2013
[4]基于时域自适应算法的移动/固定荷载下梁/板的正、反问题研究[D]. 李哈汀.大连理工大学 2012
[5]土木工程中的物理参数时域识别及地震动反演研究[D]. 王祥建.中国地震局工程力学研究所 2011
[6]钢结构地震损伤分析与损伤识别方法研究[D]. 段红霞.大连理工大学 2010
[7]不完备测点结构损伤与荷载的同步识别算法研究[D]. 张坤.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]基于时间序列模型的盾构隧道损伤识别分析[D]. 付文.华中科技大学 2017
[2]移动车辆作用下桥梁的动力响应分析[D]. 路登峰.重庆大学 2017
[3]基于计算智能的桥梁损伤识别方法抗噪性能研究[D]. 苑晓旭.吉林大学 2016
[4]求解瞬态非线性热传导反问题的改进Levenberg-Marquardt算法[D]. 端维伟.大连理工大学 2016
[5]基于响应面技术的桥梁结构有限元模型修正方法研究[D]. 刘鹏.长安大学 2016
[6]框架结构损伤识别及地震动反演研究[D]. 万鹏.哈尔滨工程大学 2015
[7]移动载荷作用下梁响应及小波损伤检测[D]. 耿佳.太原科技大学 2014
[8]基于支持向量机的斜拉桥拉索损伤识别技术研究[D]. 王昕.石家庄铁道大学 2014
[9]列车—隧道耦合振动分析[D]. 张国斌.大连交通大学 2012
[10]改进Levenberg-Marquardt算法的复杂度分析[D]. 习国泰.上海交通大学 2012
本文编号：3489908
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