粒子群算法在网架结构损伤识别中的应用研究
发布时间：2021-01-04 12:20
近年来,国家大力发展钢结构,大跨度空间网架结构由于自身的优点,已被越来越多的应用在国家重点工程和大型工业建筑中。网架结构的局部结构损伤如果不能及时发现并处理可能会危害整个结构的安全,还会增加维修费用,同时大跨度空间网架结构由于其特殊的功能定位以及重要的社会功能,一旦发生安全事故,将危害人员的生命安全以及经济财产安全;因此,对在建设和在服役期间的结构建立起一个结构健康监测系统有着非常重要的意义;即在不影响建筑物使用的同时布设传感器,采用损伤识别技术进行监测,之后进行安全评估并采取维护措施。本文的主要研究内容为:网架结构的损伤识别和传感器优化布置。本文采用基于改进的粒子群算法,以网架结构仿真模型为背景研究了粒子群算法在结构损伤检测和传感器优化布置上的应用。粒子群算法是一种新兴的智能优化算法,有着处理优化能力突出、简单易懂、操作简单等优点,本文基于改进的粒子群算法,对其在损伤识别以及传感器优化问题上的应用做了以下工作:（1）对粒子群算法进行详细介绍,选取带惯性权重的改进粒子群算法作为本文的优化算法;在MATLAB中编写粒子群算法相应的程序,介绍粒子群算法的程序实现过程;为更好地说明粒子群算法...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
北京新机场
第1章绪论1第1章绪论1.1引言近30年来，国民经济快速发展，国家大力支持和发展钢结构。大跨网架结构由于能够提供更大跨度和空间,具有受力合理、抗震性能优越、自重轻及形式多样等众多优点，已被越来越多的应用在国家重点工程和大型工业建筑中。（如图1-1~图1-4）。图1-1北京新机场Fig.1-1BeijingNewAirport图1-2某电厂干煤棚Fig.1-2Indoorcoalstorageyard图1-3上海机场航站楼Fig1-3ShanghaiAirportTerminal图1-4某飞机维修库Fig1-4Anaircraftmaintenancelibrary我国大兴土木至今，建设了许多类似的大跨度网架结构，这些建筑越来越多的同时对其安全性提出了更高的要求。而在我国，据不完全统计表明在役的建筑结构中大约有三分之一的结构存在不同程度的损伤。据有关的调查资料显示：在极端的条件下，建筑结构一般只能使用20年左右的时间，使用寿命较低，在大部分我们生活中的建筑中，使用寿命都不超过50年，一般在使用30年后需要对建筑修理或者加固，其中我们要注意损伤最严重的是工业建筑[1]。建筑结构在长期服役过程中，会受到人为因素或者自然因素的影响，包括施工缺陷、风荷载、地震荷载、环境腐蚀、材料老化以及地基不均匀沉降等，再加上大跨度空间网架结构构造和受力比较复杂，结构不可避免的出现损伤积累、抗力衰减，这些损伤会随着时间的发展不断的扩大，会威胁损伤所在结构的安全，需要我们及时的处理。近年来，
第1章绪论1第1章绪论1.1引言近30年来，国民经济快速发展，国家大力支持和发展钢结构。大跨网架结构由于能够提供更大跨度和空间,具有受力合理、抗震性能优越、自重轻及形式多样等众多优点，已被越来越多的应用在国家重点工程和大型工业建筑中。（如图1-1~图1-4）。图1-1北京新机场Fig.1-1BeijingNewAirport图1-2某电厂干煤棚Fig.1-2Indoorcoalstorageyard图1-3上海机场航站楼Fig1-3ShanghaiAirportTerminal图1-4某飞机维修库Fig1-4Anaircraftmaintenancelibrary我国大兴土木至今，建设了许多类似的大跨度网架结构，这些建筑越来越多的同时对其安全性提出了更高的要求。而在我国，据不完全统计表明在役的建筑结构中大约有三分之一的结构存在不同程度的损伤。据有关的调查资料显示：在极端的条件下，建筑结构一般只能使用20年左右的时间，使用寿命较低，在大部分我们生活中的建筑中，使用寿命都不超过50年，一般在使用30年后需要对建筑修理或者加固，其中我们要注意损伤最严重的是工业建筑[1]。建筑结构在长期服役过程中，会受到人为因素或者自然因素的影响，包括施工缺陷、风荷载、地震荷载、环境腐蚀、材料老化以及地基不均匀沉降等，再加上大跨度空间网架结构构造和受力比较复杂，结构不可避免的出现损伤积累、抗力衰减，这些损伤会随着时间的发展不断的扩大，会威胁损伤所在结构的安全，需要我们及时的处理。近年来，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于振型加权模态柔度的梁桥损伤识别方法[J]. 唐盛华,周楠,方志,苏彬建. 地震工程与工程振动. 2017(06)
[2]基于振型多分辨复杂度谱的板结构损伤检测[J]. 徐宗美,白润波,张建刚,刘传孝. 振动.测试与诊断. 2017(06)
[3]基于曲率模态曲线的结构损伤识别方法[J]. 徐飞鸿,朱检,张婷婷. 世界地震工程. 2015(04)
[4]基于频响函数和PSO算法的结构损伤识别[J]. 邹万杰,章云霞,李传高,郭昭君,寇金鑫. 广西大学学报(自然科学版). 2015(02)
[5]桥梁结构损伤识别研究现状与展望[J]. 吴向男,徐岳,梁鹏,李斌. 长安大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]基于粒子群算法的大跨度空间结构监测系统中应变传感器最优布点研究[J]. 徐菁,李壮,刁延松. 建筑钢结构进展. 2013(01)
[7]基于柔度曲率矩阵差的损伤结构识别方法[J]. 徐典,杨佑发. 沈阳工业大学学报. 2012(06)
[8]基于改进PSO算法的两阶段损伤识别方法[J]. 郭惠勇,王磊,李正良. 西南交通大学学报. 2011(06)
[9]基于单元模态应变能灵敏度的结构损伤统计识别[J]. 颜王吉,黄天立,任伟新. 中南大学学报(自然科学版). 2011(01)
[10]结构健康监测中的传感器布置方法及评价准则[J]. 李东升,张莹,任亮,李宏男. 力学进展. 2011(01)
博士论文
[1]空间网格结构健康监测系统关键技术研究[D]. 刘伟.哈尔滨工业大学 2009
[2]基于模态观测的结构健康监测的传感器优化布置方法研究[D]. 孙小猛.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]基于粒子群算法的网架结构健康监测传感器优化布置研究[D]. 鹿伟.西安建筑科技大学 2016
[2]基于粒子群算法的斜拉桥传感器优化布置研究[D]. 沈显龙.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于改进粒子群算法的Ad Hoc网络移动模型研究[D]. 李娟.电子科技大学 2009
[4]大跨度空间网格结构杆件损伤程度识别与节点损伤定位研究[D]. 张玉峰.天津大学 2006
[5]工程结构损伤识别方法的研究与比较[D]. 谈怀江.武汉理工大学 2005
本文编号：2956753
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
北京新机场
第1章绪论1第1章绪论1.1引言近30年来，国民经济快速发展，国家大力支持和发展钢结构。大跨网架结构由于能够提供更大跨度和空间,具有受力合理、抗震性能优越、自重轻及形式多样等众多优点，已被越来越多的应用在国家重点工程和大型工业建筑中。（如图1-1~图1-4）。图1-1北京新机场Fig.1-1BeijingNewAirport图1-2某电厂干煤棚Fig.1-2Indoorcoalstorageyard图1-3上海机场航站楼Fig1-3ShanghaiAirportTerminal图1-4某飞机维修库Fig1-4Anaircraftmaintenancelibrary我国大兴土木至今，建设了许多类似的大跨度网架结构，这些建筑越来越多的同时对其安全性提出了更高的要求。而在我国，据不完全统计表明在役的建筑结构中大约有三分之一的结构存在不同程度的损伤。据有关的调查资料显示：在极端的条件下，建筑结构一般只能使用20年左右的时间，使用寿命较低，在大部分我们生活中的建筑中，使用寿命都不超过50年，一般在使用30年后需要对建筑修理或者加固，其中我们要注意损伤最严重的是工业建筑[1]。建筑结构在长期服役过程中，会受到人为因素或者自然因素的影响，包括施工缺陷、风荷载、地震荷载、环境腐蚀、材料老化以及地基不均匀沉降等，再加上大跨度空间网架结构构造和受力比较复杂，结构不可避免的出现损伤积累、抗力衰减，这些损伤会随着时间的发展不断的扩大，会威胁损伤所在结构的安全，需要我们及时的处理。近年来，
第1章绪论1第1章绪论1.1引言近30年来，国民经济快速发展，国家大力支持和发展钢结构。大跨网架结构由于能够提供更大跨度和空间,具有受力合理、抗震性能优越、自重轻及形式多样等众多优点，已被越来越多的应用在国家重点工程和大型工业建筑中。（如图1-1~图1-4）。图1-1北京新机场Fig.1-1BeijingNewAirport图1-2某电厂干煤棚Fig.1-2Indoorcoalstorageyard图1-3上海机场航站楼Fig1-3ShanghaiAirportTerminal图1-4某飞机维修库Fig1-4Anaircraftmaintenancelibrary我国大兴土木至今，建设了许多类似的大跨度网架结构，这些建筑越来越多的同时对其安全性提出了更高的要求。而在我国，据不完全统计表明在役的建筑结构中大约有三分之一的结构存在不同程度的损伤。据有关的调查资料显示：在极端的条件下，建筑结构一般只能使用20年左右的时间，使用寿命较低，在大部分我们生活中的建筑中，使用寿命都不超过50年，一般在使用30年后需要对建筑修理或者加固，其中我们要注意损伤最严重的是工业建筑[1]。建筑结构在长期服役过程中，会受到人为因素或者自然因素的影响，包括施工缺陷、风荷载、地震荷载、环境腐蚀、材料老化以及地基不均匀沉降等，再加上大跨度空间网架结构构造和受力比较复杂，结构不可避免的出现损伤积累、抗力衰减，这些损伤会随着时间的发展不断的扩大，会威胁损伤所在结构的安全，需要我们及时的处理。近年来，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于振型加权模态柔度的梁桥损伤识别方法[J]. 唐盛华,周楠,方志,苏彬建. 地震工程与工程振动. 2017(06)
[2]基于振型多分辨复杂度谱的板结构损伤检测[J]. 徐宗美,白润波,张建刚,刘传孝. 振动.测试与诊断. 2017(06)
[3]基于曲率模态曲线的结构损伤识别方法[J]. 徐飞鸿,朱检,张婷婷. 世界地震工程. 2015(04)
[4]基于频响函数和PSO算法的结构损伤识别[J]. 邹万杰,章云霞,李传高,郭昭君,寇金鑫. 广西大学学报(自然科学版). 2015(02)
[5]桥梁结构损伤识别研究现状与展望[J]. 吴向男,徐岳,梁鹏,李斌. 长安大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]基于粒子群算法的大跨度空间结构监测系统中应变传感器最优布点研究[J]. 徐菁,李壮,刁延松. 建筑钢结构进展. 2013(01)
[7]基于柔度曲率矩阵差的损伤结构识别方法[J]. 徐典,杨佑发. 沈阳工业大学学报. 2012(06)
[8]基于改进PSO算法的两阶段损伤识别方法[J]. 郭惠勇,王磊,李正良. 西南交通大学学报. 2011(06)
[9]基于单元模态应变能灵敏度的结构损伤统计识别[J]. 颜王吉,黄天立,任伟新. 中南大学学报(自然科学版). 2011(01)
[10]结构健康监测中的传感器布置方法及评价准则[J]. 李东升,张莹,任亮,李宏男. 力学进展. 2011(01)
博士论文
[1]空间网格结构健康监测系统关键技术研究[D]. 刘伟.哈尔滨工业大学 2009
[2]基于模态观测的结构健康监测的传感器优化布置方法研究[D]. 孙小猛.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]基于粒子群算法的网架结构健康监测传感器优化布置研究[D]. 鹿伟.西安建筑科技大学 2016
[2]基于粒子群算法的斜拉桥传感器优化布置研究[D]. 沈显龙.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于改进粒子群算法的Ad Hoc网络移动模型研究[D]. 李娟.电子科技大学 2009
[4]大跨度空间网格结构杆件损伤程度识别与节点损伤定位研究[D]. 张玉峰.天津大学 2006
[5]工程结构损伤识别方法的研究与比较[D]. 谈怀江.武汉理工大学 2005
本文编号：2956753
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