基于模型确认的桥梁结构概率损伤识别方法研究
发布时间：2021-07-29 08:38
桥梁结构健康监测与安全评估一直是国内外的研究热点和关注焦点之一,由于桥梁结构荷载及环境的不确定性和随机性、监测检测信息的不完备性、计算模拟方法的简化等均会影响到损伤识别的准确度和精度,桥梁的早期损伤诊断已经成为制约桥梁结构健康监测发展的瓶颈之一。本文基于有限元模型修正和模型确认技术,考虑参数不确定性的影响,尝试建立桥梁结构的概率损伤识别的理论与方法,并探索桥梁结构早期损伤诊断的有效途径。主要工作如下:（1）提出基于单元模态应变能变化率的损伤指标,并验证其应用于桥梁结构确定性损伤识别和概率损伤识别的有效性;（2）以灌河大桥为工程背景,研究其不确定性的量化与传递规律;（3）提出基于PSO优化的BP神经网络的有限元模型修正及确认方法,并以灌河大桥为工程背景,完成其有限元模型修正和模型确认;（4）考虑参数不确定性,进行基于模型确认的灌河大桥概率损伤识别;（5）探索基于概率盒理论的斜拉桥损伤识别。得到主要结论如下:（1）考虑参数不确定性后,基于单元模态应变能变化率的损伤指标可较好地识别出简支梁模型单损伤和多损伤的损伤位置及损伤程度,具有应用于实桥结构损伤识别的潜力。（2）建立了灌河大桥的环境温度...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不确定性分析及量化理论与数学方法汇总综合考虑各种不确定性因素，可建立桥梁结构不确定性量化方法，如图3-4所示
(c) 主梁标准横断面（单位：cm）图 3-5 灌河大桥桥健康监测系统桥健康监测系统于 2013 年 10 月建成并投入使用。主要应用智技术、网络通讯通信和数据处理技术等等对桥梁工作环境、通拉索索力、主塔沉降和偏位、主梁应力和主桥振动等进行实要结构在复杂运营状态下的基本状况，基本掌握桥梁运营条件展趋势，为桥梁的运营管理、养护维修、安全和可靠性评估等桥健康监测系统总体框架如图 3-6 所示，传感器布置如图 3-7 据包括结构动应变、温度、位移、风速风向以及动态称重系统有限元模型确认和概率损伤识别研究提供了重要的数据基础。
(c) 主梁标准横断面（单位：cm）图 3-5 灌河大桥.2 灌河大桥健康监测系统灌河大桥健康监测系统于 2013 年 10 月建成并投入使用。主要应用智能传感和、计算机技术、网络通讯通信和数据处理技术等等对桥梁工作环境、通行车辆荷线形、斜拉索索力、主塔沉降和偏位、主梁应力和主桥振动等进行实时监测，桥梁主要结构在复杂运营状态下的基本状况，基本掌握桥梁运营条件、桥梁结化和发展趋势，为桥梁的运营管理、养护维修、安全和可靠性评估等等提供依灌河大桥健康监测系统总体框架如图 3-6 所示，传感器布置如图 3-7 所示。迄采集数据包括结构动应变、温度、位移、风速风向以及动态称重系统（WIM）河大桥有限元模型确认和概率损伤识别研究提供了重要的数据基础。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于健康监测的桥梁结构损伤预后和安全预后研究进展及挑战[J]. 宗周红,钟儒勉,郑沛娟,秦中远,刘琦齐. 中国公路学报. 2014(12)
[2]大跨度斜拉桥模态频率的环境影响因素研究[J]. 孙利民,周毅,谢大圻. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(06)
[3]基于模型确认的结构概率损伤识别方法研究进展[J]. 宗周红,牛杰,王浩. 土木工程学报. 2012(08)
[4]基于粒子群算法的桁架结构优化[J]. 闫续,左勇志,霍达. 钢结构. 2012(07)
[5]基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认（Ⅱ）——不确定性分析与模型精度评价[J]. 宗周红,高铭霖,夏樟华. 土木工程学报. 2011(03)
[6]基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认（Ⅰ）——基于响应面法的有限元模型修正[J]. 宗周红,高铭霖,夏樟华. 土木工程学报. 2011(02)
[7]桥梁结构劣化与损伤过程的多尺度分析方法及其应用[J]. 李兆霞,王滢,吴佰建,王春苗,陈志文. 固体力学学报. 2010(06)
[8]基于SVR方法的有限元模型确认中不确定性建模研究[J]. 朱跃,张令弥,郭勤涛. 振动与冲击. 2010(09)
[9]考虑环境因素影响的悬索桥整体状态预警方法[J]. 丁幼亮,李爱群,耿方方. 东南大学学报(自然科学版). 2010(05)
[10]考虑温度和风速影响的桥梁结构模态参数分析[J]. 李顺龙,李惠,欧进萍,李宏伟. 土木工程学报. 2009(04)
博士论文
[1]基于健康监测的斜拉桥多尺度损伤预后方法研究[D]. 钟儒勉.东南大学 2017
[2]基于概率盒理论的结构不确定性传播分析[D]. 肖钊.湖南大学 2016
[3]结构健康监测的数据压缩采样与损伤识别融合方法[D]. 鲍跃全.哈尔滨工业大学 2009
[4]基于健康监测技术的桥梁结构状态评估和预警方法研究[D]. 李顺龙.哈尔滨工业大学 2009
[5]基于主分量和独立分量分析的结构信号处理和损伤识别研究[D]. 杨燕.武汉理工大学 2008
[6]工程结构不确定性区间分析方法及其应用研究[D]. 苏静波.河海大学 2006
[7]基于概率可靠度的结构损伤识别理论研究及应用[D]. 张清华.西南交通大学 2006
[8]桥梁结构损伤识别方法的相关问题研究[D]. 袁颖.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]基于模型确认的斜拉桥损伤预后方法研究[D]. 周海飞.东南大学 2016
[2]斜拉桥多尺度模型修正及模型确认方法研究[D]. 刘琦齐.东南大学 2015
[3]基于神经网络的数据挖掘方法的研究和应用[D]. 王颖.中国地质大学(北京) 2012
[4]温度对结构模态频率影响研究[D]. 于艳玲.大连交通大学 2010
[5]基于统计模式识别的空间钢结构损伤预警[D]. 刘智.哈尔滨工业大学 2010
[6]结构参数识别的贝叶斯估计方法及应用研究[D]. 李小华.中国地震局工程力学研究所 2009
[7]基于概率统计方法的结构损伤识别研究[D]. 林秀萍.重庆大学 2009
[8]考虑温度影响下的钢筋混凝土梁桥的模态参数识别研究[D]. 王立宪.兰州理工大学 2009
[9]具有不确定性的飞机气动弹性系统模型确认研究[D]. 黄丽丽.南京航空航天大学 2009
[10]单元模态应变能灵敏度及其在结构损伤识别中的应用[D]. 颜王吉.中南大学 2008
本文编号：3308998
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不确定性分析及量化理论与数学方法汇总综合考虑各种不确定性因素，可建立桥梁结构不确定性量化方法，如图3-4所示
(c) 主梁标准横断面（单位：cm）图 3-5 灌河大桥桥健康监测系统桥健康监测系统于 2013 年 10 月建成并投入使用。主要应用智技术、网络通讯通信和数据处理技术等等对桥梁工作环境、通拉索索力、主塔沉降和偏位、主梁应力和主桥振动等进行实要结构在复杂运营状态下的基本状况，基本掌握桥梁运营条件展趋势，为桥梁的运营管理、养护维修、安全和可靠性评估等桥健康监测系统总体框架如图 3-6 所示，传感器布置如图 3-7 据包括结构动应变、温度、位移、风速风向以及动态称重系统有限元模型确认和概率损伤识别研究提供了重要的数据基础。
(c) 主梁标准横断面（单位：cm）图 3-5 灌河大桥.2 灌河大桥健康监测系统灌河大桥健康监测系统于 2013 年 10 月建成并投入使用。主要应用智能传感和、计算机技术、网络通讯通信和数据处理技术等等对桥梁工作环境、通行车辆荷线形、斜拉索索力、主塔沉降和偏位、主梁应力和主桥振动等进行实时监测，桥梁主要结构在复杂运营状态下的基本状况，基本掌握桥梁运营条件、桥梁结化和发展趋势，为桥梁的运营管理、养护维修、安全和可靠性评估等等提供依灌河大桥健康监测系统总体框架如图 3-6 所示，传感器布置如图 3-7 所示。迄采集数据包括结构动应变、温度、位移、风速风向以及动态称重系统（WIM）河大桥有限元模型确认和概率损伤识别研究提供了重要的数据基础。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于健康监测的桥梁结构损伤预后和安全预后研究进展及挑战[J]. 宗周红,钟儒勉,郑沛娟,秦中远,刘琦齐. 中国公路学报. 2014(12)
[2]大跨度斜拉桥模态频率的环境影响因素研究[J]. 孙利民,周毅,谢大圻. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(06)
[3]基于模型确认的结构概率损伤识别方法研究进展[J]. 宗周红,牛杰,王浩. 土木工程学报. 2012(08)
[4]基于粒子群算法的桁架结构优化[J]. 闫续,左勇志,霍达. 钢结构. 2012(07)
[5]基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认（Ⅱ）——不确定性分析与模型精度评价[J]. 宗周红,高铭霖,夏樟华. 土木工程学报. 2011(03)
[6]基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认（Ⅰ）——基于响应面法的有限元模型修正[J]. 宗周红,高铭霖,夏樟华. 土木工程学报. 2011(02)
[7]桥梁结构劣化与损伤过程的多尺度分析方法及其应用[J]. 李兆霞,王滢,吴佰建,王春苗,陈志文. 固体力学学报. 2010(06)
[8]基于SVR方法的有限元模型确认中不确定性建模研究[J]. 朱跃,张令弥,郭勤涛. 振动与冲击. 2010(09)
[9]考虑环境因素影响的悬索桥整体状态预警方法[J]. 丁幼亮,李爱群,耿方方. 东南大学学报(自然科学版). 2010(05)
[10]考虑温度和风速影响的桥梁结构模态参数分析[J]. 李顺龙,李惠,欧进萍,李宏伟. 土木工程学报. 2009(04)
博士论文
[1]基于健康监测的斜拉桥多尺度损伤预后方法研究[D]. 钟儒勉.东南大学 2017
[2]基于概率盒理论的结构不确定性传播分析[D]. 肖钊.湖南大学 2016
[3]结构健康监测的数据压缩采样与损伤识别融合方法[D]. 鲍跃全.哈尔滨工业大学 2009
[4]基于健康监测技术的桥梁结构状态评估和预警方法研究[D]. 李顺龙.哈尔滨工业大学 2009
[5]基于主分量和独立分量分析的结构信号处理和损伤识别研究[D]. 杨燕.武汉理工大学 2008
[6]工程结构不确定性区间分析方法及其应用研究[D]. 苏静波.河海大学 2006
[7]基于概率可靠度的结构损伤识别理论研究及应用[D]. 张清华.西南交通大学 2006
[8]桥梁结构损伤识别方法的相关问题研究[D]. 袁颖.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]基于模型确认的斜拉桥损伤预后方法研究[D]. 周海飞.东南大学 2016
[2]斜拉桥多尺度模型修正及模型确认方法研究[D]. 刘琦齐.东南大学 2015
[3]基于神经网络的数据挖掘方法的研究和应用[D]. 王颖.中国地质大学(北京) 2012
[4]温度对结构模态频率影响研究[D]. 于艳玲.大连交通大学 2010
[5]基于统计模式识别的空间钢结构损伤预警[D]. 刘智.哈尔滨工业大学 2010
[6]结构参数识别的贝叶斯估计方法及应用研究[D]. 李小华.中国地震局工程力学研究所 2009
[7]基于概率统计方法的结构损伤识别研究[D]. 林秀萍.重庆大学 2009
[8]考虑温度影响下的钢筋混凝土梁桥的模态参数识别研究[D]. 王立宪.兰州理工大学 2009
[9]具有不确定性的飞机气动弹性系统模型确认研究[D]. 黄丽丽.南京航空航天大学 2009
[10]单元模态应变能灵敏度及其在结构损伤识别中的应用[D]. 颜王吉.中南大学 2008
本文编号：3308998
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3308998.html
