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基于模态分析理论和神经网络的桥梁损伤识别方法研究

随着我国交通事业的快速发展,特大型桥梁结构不断涌现,新旧桥梁数量日益增多。为确保人民生命财产安全,快速有效地识别出桥梁结构可能发生损伤的部位和损伤程度,及时掌握桥梁运营下的健康状况,是当前桥梁工程研究领域的热点问题之一。本文在研究国内外大量有关结构损伤识别和神经网络资料的基础上,根据桥梁结构损伤识别与神经网络的发展前景,利用有限元ANSYS及MATLAB程序将振动模态分析理论和BP神经网络相结合应用于桥梁损伤识别中,同时实现对损伤位置与损伤程度的识别,形成一套基于振动模态分析理论和BP神经网络的桥梁损伤识别方法。首先,本文对基于振动模态分析理论的损伤识别方法进行了探讨。在此过程中分析了该方法的基本原理和过程,较详细地研究了损伤识别的模态频率法、模态振型差法、曲率模态/应变模态法、曲率模态差法、柔度差法和柔度曲率法的基本原理、优劣特性及适用范围。此外,采用悬臂梁模型进行损伤仿真计算,研究和比较了上述各种方法对于单损伤位置和多损伤位  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国水运(下半月)》2018年10期
中国水运(下半月)

结构损伤识别的发展与展望

本文对损伤识别做了一个简单的回顾,然后对损伤识别方法进行了分类,说明了损伤识别的发展...  (本文共3页) 阅读全文>>

《山西建筑》2007年06期
山西建筑

基于结构振动的损伤识别技术研究进展

对目前基于结构振动损伤识别技术的基本方法、研究现状及进展进行了回顾和总结,讨论了各种方法...  (本文共2页) 阅读全文>>

东北林业大学
东北林业大学

基于动力和声学特性的混凝土简支梁桥损伤识别方法研究

钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)简支梁桥作为应用最广泛的桥型之一,在环境-荷载耦合作用下,钢筋及混凝土等材料极易产生损伤劣化,严重影响了结构的服役性能,导致结构不能满足正常使用性能或承载能力要求,甚至引发桥梁垮塌等恶性事故。因此,及时识别RC梁桥损伤状况,指导结构养护维修加固策略的制定,有着重大的研究价值和实际意义。基于结构动力特性和声学特征的损伤识别及表征方法逐渐受到桥梁结构健康监测领域学者的重视,两者在一定条件下都可以实现对桥梁结构损伤状态的识别评估。基于结构动力特性的损伤识别方法通常需要依赖结构无损状态的模态数据作为基准,然而在役损伤桥梁一般服役时间较长,很难准确确定其关键特性(如弹性模量、阻尼比、几何特征和约束条件等)。因此,如何不依赖基准模型数据实现结构损伤识别具有良好的应用前景。声发射技术作为一种局部的、高灵敏度的被动型无损检测手段,明确钢筋混凝土梁桥断裂过程中声学特性及静动力特性的相关性,...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
东南大学

基于模型确认的桥梁结构概率损伤识别方法研究

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...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林建筑大学
吉林建筑大学

移动荷载作用下桥梁动力响应分析

交通是支撑地区经济发展的骨骼,桥梁是维持交通畅通的关节,桥梁结构的健康与否关系到交通运输系统能否正常运转。目前我国服役之中的桥梁大量都存在或多或少的安全隐患问题,为保障结构安全运营,避免事故发生就必须对其健康状况进行评估,因此找到一种有效的桥梁损伤评定方法已经成为该领域的热点问题。在众多研究中,基于结构振动的损伤识别正受到广泛的关注。本文选取频率参数来对桥梁进行损伤识别分析,并引入移动车辆的作用,利用移动车辆作用下桥梁频率的改变,用这种频率改变构造损伤定位参数来进行损伤识别,最后通过实桥分析验证该方法识别效果。主要工作包括以下几个方面:1、比较系统的总结基于振动的结构损伤识别国内外研究现状,重点讨论动力指纹法,对常用的几种损伤识别方法进行归类,并分析各自的优缺点。2、阐述频率用于损伤识别的机理,在理论上分析频率变化比、频率变化平方比、频率变化率比值、正则化频率变化率四种频率指纹用于损伤定位的可能性。3、以一简支空心板为例,通过有...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>