橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與安全評估一直是國內(nèi)外的研究熱點和關(guān)注焦點之一,由于橋梁結(jié)構(gòu)荷載及環(huán)境的不確定性和隨機性、監(jiān)測檢測信息的不完備性、計算模擬方法的簡化等均會影響到損傷識別的準(zhǔn)確度和精度,橋梁的早期損傷診斷已經(jīng)成為制約橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測發(fā)展的瓶頸之一。本文基于有限元模型修正和模型確認技術(shù),考慮參數(shù)不確定性的影響,嘗試建立橋梁結(jié)構(gòu)的概率損傷識別的理論與方法,并探索橋梁結(jié)構(gòu)早期損傷診斷的有效途徑。主要工作如下:（1）提出基于單元模態(tài)應(yīng)變能變化率的損傷指標(biāo),并驗證其應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)確定性損傷識別和概率損傷識別的有效性;（2）以灌河大橋為工程背景,研究其不確定性的量化與傳遞規(guī)律;（3）提出基于PSO優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有限元模型修正及確認方法,并以灌河大橋為工程背景,完成其有限元模型修正和模型確認;（4）考慮參數(shù)不確定性,進行基于模型確認的灌河大橋概率損傷識別;（5）探索基于概率盒理論的斜拉橋損傷識別。得到主要結(jié)論如下:（1）考慮參數(shù)不確定性后,基于單元模態(tài)應(yīng)變能變化率的損傷指標(biāo)可較好地識別出簡支梁模型單損傷和多損傷的損傷位置及損傷程度,具有應(yīng)用于實橋結(jié)構(gòu)損傷識別的潛力。（2）建立了灌河大橋的環(huán)境溫度... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

不確定性分析及量化理論與數(shù)學(xué)方法匯總綜合考慮各種不確定性因素，可建立橋梁結(jié)構(gòu)不確定性量化方法，如圖3-4所示

(c) 主梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：cm）圖 3-5 灌河大橋橋健康監(jiān)測系統(tǒng)橋健康監(jiān)測系統(tǒng)于 2013 年 10 月建成并投入使用。主要應(yīng)用智技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊通信和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等等對橋梁工作環(huán)境、通拉索索力、主塔沉降和偏位、主梁應(yīng)力和主橋振動等進行實要結(jié)構(gòu)在復(fù)雜運營狀態(tài)下的基本狀況，基本掌握橋梁運營條件展趨勢，為橋梁的運營管理、養(yǎng)護維修、安全和可靠性評估等橋健康監(jiān)測系統(tǒng)總體框架如圖 3-6 所示，傳感器布置如圖 3-7 據(jù)包括結(jié)構(gòu)動應(yīng)變、溫度、位移、風(fēng)速風(fēng)向以及動態(tài)稱重系統(tǒng)有限元模型確認和概率損傷識別研究提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

(c) 主梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：cm）圖 3-5 灌河大橋.2 灌河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)灌河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)于 2013 年 10 月建成并投入使用。主要應(yīng)用智能傳感和、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊通信和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等等對橋梁工作環(huán)境、通行車輛荷線形、斜拉索索力、主塔沉降和偏位、主梁應(yīng)力和主橋振動等進行實時監(jiān)測，橋梁主要結(jié)構(gòu)在復(fù)雜運營狀態(tài)下的基本狀況，基本掌握橋梁運營條件、橋梁結(jié)化和發(fā)展趨勢，為橋梁的運營管理、養(yǎng)護維修、安全和可靠性評估等等提供依灌河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)總體框架如圖 3-6 所示，傳感器布置如圖 3-7 所示。迄采集數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)動應(yīng)變、溫度、位移、風(fēng)速風(fēng)向以及動態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）河大橋有限元模型確認和概率損傷識別研究提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于健康監(jiān)測的橋梁結(jié)構(gòu)損傷預(yù)后和安全預(yù)后研究進展及挑戰(zhàn)[J]. 宗周紅,鐘儒勉,鄭沛娟,秦中遠,劉琦齊.  中國公路學(xué)報. 2014(12)
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[4]基于粒子群算法的桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 閆續(xù),左勇志,霍達.  鋼結(jié)構(gòu). 2012(07)
[5]基于健康監(jiān)測的連續(xù)剛構(gòu)橋有限元模型確認（Ⅱ）——不確定性分析與模型精度評價[J]. 宗周紅,高銘霖,夏樟華.  土木工程學(xué)報. 2011(03)
[6]基于健康監(jiān)測的連續(xù)剛構(gòu)橋有限元模型確認（Ⅰ）——基于響應(yīng)面法的有限元模型修正[J]. 宗周紅,高銘霖,夏樟華.  土木工程學(xué)報. 2011(02)
[7]橋梁結(jié)構(gòu)劣化與損傷過程的多尺度分析方法及其應(yīng)用[J]. 李兆霞,王瀅,吳佰建,王春苗,陳志文.  固體力學(xué)學(xué)報. 2010(06)
[8]基于SVR方法的有限元模型確認中不確定性建模研究[J]. 朱躍,張令彌,郭勤濤.  振動與沖擊. 2010(09)
[9]考慮環(huán)境因素影響的懸索橋整體狀態(tài)預(yù)警方法[J]. 丁幼亮,李愛群,耿方方.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(05)
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博士論文
[1]基于健康監(jiān)測的斜拉橋多尺度損傷預(yù)后方法研究[D]. 鐘儒勉.東南大學(xué) 2017
[2]基于概率盒理論的結(jié)構(gòu)不確定性傳播分析[D]. 肖釗.湖南大學(xué) 2016
[3]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)壓縮采樣與損傷識別融合方法[D]. 鮑躍全.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]基于健康監(jiān)測技術(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估和預(yù)警方法研究[D]. 李順龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]基于主分量和獨立分量分析的結(jié)構(gòu)信號處理和損傷識別研究[D]. 楊燕.武漢理工大學(xué) 2008
[6]工程結(jié)構(gòu)不確定性區(qū)間分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 蘇靜波.河海大學(xué) 2006
[7]基于概率可靠度的結(jié)構(gòu)損傷識別理論研究及應(yīng)用[D]. 張清華.西南交通大學(xué) 2006
[8]橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法的相關(guān)問題研究[D]. 袁穎.大連理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于模型確認的斜拉橋損傷預(yù)后方法研究[D]. 周海飛.東南大學(xué) 2016
[2]斜拉橋多尺度模型修正及模型確認方法研究[D]. 劉琦齊.東南大學(xué) 2015
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘方法的研究和應(yīng)用[D]. 王穎.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[4]溫度對結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率影響研究[D]. 于艷玲.大連交通大學(xué) 2010
[5]基于統(tǒng)計模式識別的空間鋼結(jié)構(gòu)損傷預(yù)警[D]. 劉智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]結(jié)構(gòu)參數(shù)識別的貝葉斯估計方法及應(yīng)用研究[D]. 李小華.中國地震局工程力學(xué)研究所 2009
[7]基于概率統(tǒng)計方法的結(jié)構(gòu)損傷識別研究[D]. 林秀萍.重慶大學(xué) 2009
[8]考慮溫度影響下的鋼筋混凝土梁橋的模態(tài)參數(shù)識別研究[D]. 王立憲.蘭州理工大學(xué) 2009
[9]具有不確定性的飛機氣動彈性系統(tǒng)模型確認研究[D]. 黃麗麗.南京航空航天大學(xué) 2009
[10]單元模態(tài)應(yīng)變能靈敏度及其在結(jié)構(gòu)損傷識別中的應(yīng)用[D]. 顏王吉.中南大學(xué) 2008



本文編號：3308998