曲率模态和神经网络在损伤识别中的应用

以连续梁为例，通过曲率模态及改进后的模态置信准则联合确定损伤位置，并使用神经网络判定各损伤处的损伤程度。数值模拟考虑了梁不同位置及不同程度损伤情况，研究了运用曲率模态和模态置信准则进行损伤和损伤位置的识别，分析了各自方法的优缺点，通过两种方法的联合运用，使损伤位置识别准确、合理，并且说明了1阶曲率模态的局部参数是损伤程度识别较优的网络输入量，最后运用神经网络识别损伤程度。     

基于模态振型的预应力混凝土梁损伤检测

以预应力简支梁为例，通过Ansys有限元模型，分析模态振型在预应力混凝土结构损伤检测中的技术可行性。结果表明:模态振型不仅可以明确地确定结构损伤的存在，而且可以较准确地确定结构损伤的位置。所得结果对于预应力钢筋混凝土梁的健康状况检测具有一定的参考价值。     

连续梁结构损伤识别的小波神经网络方法研究

以含损伤的连续梁结构为研究对象,研究了识别结构损伤位置和损伤程度的小波神经网络方法。通过有限元分析和Lanczos法计算得到损伤结构的曲率模态参数,再利用曲率和应变的关系得到应变模态参数。根据连续小波变换理论并用Matlab小波工具箱,得到小波系数模极大值并判断出结构损伤的位置。以此为基础,将小波系数模极大值作为BP神经网络输入参数构造神经网络,通过损伤程度与小波系数模极大值之间的非线性关系,由神经网络的输出参数确定结构的损伤程度。建立了一种既能识别结构损伤位置又能确定损伤程度的小波神经网络方法。通过对一含裂缝的三跨连续梁的损伤识别计算分析,验证了该方法的有效性。     

小波变换在桥梁结构损伤识别中的应用

通过小波变换极大值点同信号突变点及其李氏指数之间的关系,采用小波变换极大值在多尺度上的变化规律来表征信号突变点的性质,从而确定信号有无奇异点并确定其位置,进而对桥梁进行损伤识别。将该理论应用到带裂缝悬臂梁有限元模型,通过模态、瞬态和静力试验采集信号,精确确定裂缝个数及位置。较之传统方法,该方法不仅可以达到经济方便的目的,而且检测结果更为精确可靠。     

T梁混凝土施工质量无损检测技术

采用2种无损测试技术——基于电磁波原理的探地雷达和基于超声脉冲波的超声波,对桥梁T梁施工期混凝土浇筑质量进行检测评估。结果表明,探地雷达适用于检测T梁钢筋位置及其混凝土保护层厚度等,而超声波仪适用于检测混凝土浇筑质量、梁体裂缝深度等。这2种无损检测方法联合使用,可实现对施工期T梁的快速检测,有效地保障混凝土施工质量。     

基于摄动法的梁桥开裂后模态分析

基于摄动法提出一种针对梁桥开裂后的模态分析方法，采用6公式模拟了梁裂缝。首先给出了摄动项的一般表达式，获得了受损梁的特征值和模态振型的解析式；然后以一受损简支梁为例，计算了裂纹深度和位置对频率变化的影响。计算结果表明：裂纹会引起梁自振频率的变化，但当裂纹位于梁的反弯点处时梁的频率无变化。     

西禹高速公路留芳沟桥承载能力检测与评估

西禹高速公路留芳沟桥梁体存在较多裂缝,属于病害桥梁。文中应用无损检测和静载试验来确定桥梁的实际承载能力。检测结果表明该桥有效预应力不足,需进行加固处理。     

混凝土梁开裂后的变形规律研究

以混凝土梁为例,研究混凝土结构开裂后的位移变化规律。用ANSYS软件建立混凝土简支梁与连续梁模型,在其上施加均布荷载,通过减少单元来模拟梁内裂缝情况。分别模拟不同宽度、不同深度、不同位置的裂缝,并观察混凝土梁最大位移的变化及梁整体变形特征的改变。研究结果表明:裂缝宽度对混凝土梁的最大位移影响不大;裂缝深度对混凝土梁的最大位移影响显著,且裂缝越深对梁的最大位移影响越大;同时,裂缝位置对梁体最大位移变化影响较大,且梁内出现裂缝会使梁内最大位移的位置发生变化,裂缝越深这种变化越显著。     

环境激励下桥梁结构模态识别与损伤检测的新方法

已有的环境激励下模态参数识别的方法对模态频率的识别精度相对较高,而对位移模态的识别则误差较大。本文提出一种利用移动质量块在不同位置时对桥梁的模态频率进行多次测量,用各次测得的频率值确定位移模态的新方法,使得位移模态识别的精度接近频率识别的精度,推导了频率与位移模态关系的理论公式,并给出利用以曲率形式表示的单元模态应变能对结构进行损伤标定的基本方法。最后,通过数值模拟对该方法的有效性进行说明。     

移动荷载位置对梁裂缝识别的影响研究

利用小波分析方法对移动荷载作用下存在损伤的简支梁进行识别.通过减小弹性模量模拟存在的裂缝,然后分别提取不同时刻梁的各点位移信息和梁不同位置处某点位移随时间的变化曲线,利用Mexican Hat小波对采集的信号进行连续小波变换,讨论了荷载作用在不同位置时,损伤位置处的Lipschitz指数变化情况.同时还讨论了荷载以不同速度移动时对不同位置点处Lipschitz指数的影响和相向移动荷载对损伤识别作用的影响.     

公路混凝土梁板桥火灾损伤状况评定

近年来我国发生多起公路混凝土桥梁火灾事故,不仅对既有桥梁造成严重损坏,而且影响公路安全运营。现针对公路混凝土桥梁火灾后技术状况损伤,建立基于表观状况、材质状况、截面损伤和结构模态的混凝土梁板火灾损伤评价体系,采用半定性半定量方法建立火灾损伤评价标准;采用加权求和法和单一指标控制法确定梁板综合损伤评定和分类方法,并提出相应的处治对策,为合理处治火灾后混凝土桥梁提供科学依据。     

基于曲率模态的预应力混凝土损伤定位

采用曲率模态对预应力钢筋混凝土梁构件的损伤定位进行了研究,采用有限元方法计算出结构的位移模态.根据得到的位移模态利用差分计算得到曲率模态曲线.数值计算结果表明,曲率模态曲线能够对结构损伤进行识别定位.     

预应力混凝土连续弯梁桥承载能力检测的应用研究

采用车辆加载系统,模拟预应力混凝土连续弯梁在使用阶段的最不利荷载效应,确定试验荷载的最不利位置,通过对试验梁的应力、挠度和裂缝的计算,为评价试验梁的承载能力提供理论依据。     

基于无损检测技术的半刚性基层沥青路面损伤状态分析

为了快速确定半刚性基层沥青路面的损伤状态,为路面养护维修方案的制定提供科学依据,采用FWD和三维探地雷达联合对半刚性基层沥青路面进行快速无损检测。首先利用三维探地雷达对待测路段进行破损、层间联结状态检测,然后采用FWD对路面横向裂缝损伤状态进行检测评价,最后对典型路段钻芯和开挖探坑进行验证,检测结果表明,该半刚性基层沥青路面快速无损检测方法能快速准确确定路面损伤状态,对于路面结构检测效果较好,为路面结构养护维修设计及老路改扩建工程路面处治提供了科学依据。     

汽车结构模态试验分析方法

为了确定汽车结构的模态参数,用多点激振调力调频的试验方法,取得结构响应数据。并利用复数功率法、导纳圆法和模态阻尼振动分析方法建立模态参数与试验数据的表达式,用计算机处理获得汽车结构模态参数。     

基于斜拉索张力测定的斜拉桥健康诊断

应用试验校正的高精度三维有限元模型,对斜拉桥主梁结构损伤位置识别的斜拉索张力指标进行了研究。模拟12种可能的损伤情况,研究了基于斜拉索局部模态基频构造索张力指标的方法,索张力指标对各损伤情况下损伤位置的识别效果和对损伤程度的敏感性。结果表明,用斜拉索局部模态基频所构造的张力指标对不同的损伤程度呈现较好的稳定性和灵敏性,对模拟的12种损伤情况的正确识别率可达75%。该方法的突出优点是只需测量斜拉索局部振动模态的基频,就能获得较好的损伤识别效果,比其他面向损伤检测的测量容易得多。该方法可十分方便地推广应用于悬索桥加劲梁结构的损伤定位,具有较高的实用价值。     

考虑刚度损伤的装配式T梁桥横向分布计算

现有关于装配式T梁桥横向分布的研究多集中在新建桥梁,考虑在役T梁桥发生主梁刚度损伤条件下的荷载横向分布问题少有研究,为提高在役装配式T梁桥内力计算精度并更好地服务于桥梁的加固计算,基于贵州在役的某5片T梁组成的装配式多梁桥,考虑其在役期间梁体裂缝引起的刚度分配,对梁体裂缝进行定量统计并确定其刚度折减系数,假设横梁刚度无穷大,认为主梁挠度由两部分产生,即梁体完好情况下的挠度和刚度损伤那部分引起的附加挠度,继而在传统刚性横梁法的基础上利用结构力学公式推导出合理的理论方法。最后将本研究推导理论结果与传统刚性横梁法,修正的刚性横梁法,ANSYS有限元数值方法进行计算分析,再结合实桥荷载试验数据进行对比,结果表明:(1)传统刚性横梁法与试验相比误差最大,最高达到9.2%,这是因为理论计算未考虑桥梁服役期间的裂缝段引起刚度损伤;(2)考虑刚度损伤的修正刚性横梁法与实桥荷载试验误差最小,在1.3%~3.7%之间,这是因为考虑刚度损伤的同时还综合考虑了钢筋及预应力筋,桥面铺装和横隔板对截面刚度的贡献,更贴合实桥的服役特点。因此,建议评估在役装配式T梁窄桥荷载横向分布及承载力分析时采用本研究的方法更为精确,传统计算方法在桥梁设计时偏安全。     

受损伤的预应力混凝土T梁无损检测分析

结合河南省某高速公路和特大桥施工过程中受损伤的预应力混凝土T梁的无损伤检测,通过超声波对测方式普查T梁底部和两端腹板底部混凝土,并结合混凝土表面裂缝大小,确定了混凝土内部缺陷状况;采用回弹法确定了混凝土表面强度大小及分布的均匀性.     

PC桥梁裂缝统计参数对结构的影响

为了研究PC桥梁裂缝统计参数对结构的影响,对国内某地区T梁桥的裂缝进行了调研分析,并按照相关规范对桥梁的开裂状况进行分类统计,确定了以裂缝位置、裂缝宽度和裂缝高度作为桥梁裂缝统计参数。根据所确定裂缝参数的敏感性分析,利用Midas/FEA建立了无损预应力混凝土结构与各裂缝统计参数下的有限元模型,分析了裂缝统计参数对结构刚度以及承载力的影响,得出了裂缝统计参数对T梁桥刚度及承载力影响权值。结果表明:裂缝的宽度和深度是影响PC桥梁承载力的主要因素。     

移动荷载作用下梁损伤检测的数值模拟及试验研究

目前利用Ansys软件建立结构损伤模型的方法,普遍存在程序复杂、人为设定损伤宽度过大等不足,导致数值模拟结果与实际情况差距较大。该文提出一种用弹簧单元模拟无厚度裂缝损伤的建模方法。这种建模方法在模拟损伤时既保证损伤宽度小,同时保证结构的整体性以及损伤左右两端内力的传递。利用点点接触法模拟移动荷载在梁上的运行过程,得到损伤梁的位移时程曲线。将不同损伤程度的位移时程曲线导入Matlab分析软件,进行连续小波变换,通过小波变换图识别出损伤的具体位置。结果表明:这种弹簧模型可以较好地模拟小裂缝损伤。对比分析不同测点位置对损伤识别结果的影响,得出在一定范围内,由一个测点可以检测整个结构的损伤,并利用试验证明了数值模拟中结论的正确性。