基于刚度指标和频率的结构损伤定性定量识别

为解决结构多损伤位置识别和损伤程度判定问题,提出了一种基于刚度指标和频率数据的定性和定量识别方法,并分析了测量误差的影响．借鉴柔度损伤指标的方法,用刚度指标对损伤位置进行初步判定,并采用统计理论分析其测量误差的影响;然后利用频率测量精度较高的优势,采用频变法对结构损伤进行定量识别．为进一步提高识别的精度,提出了频变法的迭代改进策略．仿真结果表明,采用刚度指标可以有效地识别出可能的损伤单元,该指标明显优于柔度指标,且受测量误差的影响较小,而利用频变法的迭代改进策略可以得到更精确的损伤程度的量化值．     

综合识别指标在桥梁结构损伤识别中的应用

提出一种应用振动模态频率变化值和静力位移变化值之比而建立的综合识别指标对桥梁损伤进行分析与评定.试验结果表明,应用该方法能够对损伤的位置和程度进行准确的定位和评估.既安全又方便,可为现在的桥梁检测提供参考.     

基于振动频率法准确测量较短吊杆索力的研究

针对索力公式难以准确计算较短吊杆索力,现有修正方法计算繁琐、修正参数较多的问题,考虑短索实际边界条件和抗弯刚度的影响,简化原短吊杆索力计算公式,并在其基础上修正实际计算索长,引入索长修正系数以提高计算准确度。利用MATLAB对索长修正系数进行公式化拟合,以便在实际应用中进行参数取值。工程实例验证表明,该计算方法准确、方便、快捷,误差满足实际工程要求。     

基于超声红外热波成像的桥梁结构损伤识别方法

基于超声红外热波成像技术,对桥梁结构损伤识别方法开展研究。以配置桥梁全结构序列数据信息表为基础,构建超声红外热波成像数学模型;基于有限元修正计算,实现桥梁结构损伤识别。试验以实际运行中的某大跨度大桥为测试对象,分别选择两种现有方法与所研究方法进行对比,两组现有方法的识别结果与实际数据有出入,而所研究的方法可在0.1s内完成对损伤次数的识别,且损伤长度的识别结果与实际数据一致,这种方法能提高识别的准确程度,具有良好的应用效果。     

桥梁结构的损伤识别研究

随着交通量的日益增加与桥梁服役年限的增长，在桥梁结构中不可避免地存在着表面和内部缺陷，往往具有很大的危险性，故通过一定的检测手段判断桥梁结构的安全状况极为重要，可以及时发现和排除重大的事故隐患。     

考虑温度效应的简支梁桥损伤识别方法研究

基于模态频率的损伤识别方法得到了广泛的应用,而温度往往会掩盖桥梁损伤造成的模态参数变化.通过建立简支梁有限元模型,改变混凝土弹性模量进行模态分析,得出了温度和损伤作用下的简支梁模态频率.结合BP神经网络,对温度影响下的简支梁桥损伤进行了有效识别.     

基于模态参数和神经网络的结构损伤检测

基于Levenberg—Marquardt规则BP神经网络算法,利用频率变化量和曲率模态参数分别对框架结构损伤定位和定量识别问题进行了研究和实例分析。结果表明．它们均能对结构损伤进行预测,BP神经网络适用于此类损伤无规律对象问题的诊断。     

基于动力参数的桥梁结构损伤识别方法研究

结合现场试验总结了几种基于动力参数的桥梁结构损伤识别的方法,阐述了这些方法的理论识别原理,并得出了以下结论:自振频率可以确定结构已经发生了损伤,振型变化和柔度矩阵法可以确定结构损伤的位置,刚度矩阵法可以获取结构的损伤程度。     

基于遗传优化神经网络和频率变化平方比的简支梁桥损伤辨识技术

桥梁在其服役过程中容易产生桥体损伤,导致其承载能力下降、使用功能降低。频率参数在实际应用中测试获取容易,是良好的损伤辨识指标。考虑到神经网络技术收敛速度慢等缺点,采用遗传算法对其权值及阈值进行优化获取。采用频率变化平方比参数作为遗传优化神经网络的输入参数,以简支梁桥为数值模拟对象,实现了其损伤位置识别。     

有限元插值技术在振动法测量索力中的应用

文章分析了弦理论在索力测量中的误差,以动力分析有限元原理为基础,借助Ansys建立了拉索自由振动的模型;利用三次样条插值法获得了频率与索力的对应关系,并通过工程实例验证了插值方法的可靠性与准确性。     

船体结构快速建模系统研究

通过对数字建模技术的研究,基于现代船舶设计方法,提出以类库表达为基础,以模块化设计为手段的船体结构快速建模方法.在此基础上开发了原型系统,将程序的集中控制能力、数据库的集成管理能力和数字化设计相结合,实现了全船结构数字化模型的快速建立和修改,获取此过程中的生产设计信息,可应用于船舶设计、制造、运营的各阶段.     

基于拟力法的框架结构静力推覆分析

传统静力推覆分析方法求解结构非线性变形需对结构整体刚度矩阵进行实时地合成与分解,该过程将占用大量计算资源.基于拟力法的纤维梁有限元分析方法进行静力推覆分析,在迭代求解结构非线性变形时,首先对弹性刚度矩阵进行分解,计算出侧向荷载作用下的弹性位移;然后通过反复调用弹性刚度矩阵的分解结果与弹性位移,减少回代计算量;最后采用算法时间复杂度理论定量对比了该方法与传统方法的计算效率,通过一榀八层钢筋混凝土框架结构数值算例,分析比较了两种方法的计算结果与算法时间复杂度.结果表明:两种方法顶点位移-基底剪力曲线基本吻合,层间位移角与楼层之间的关系曲线也基本一致,两者的最大误差出现在第3层,为3.72%,与传统方法相比,基于拟力法的静力推覆分析方法算法时间复杂度降低了80%,计算效率至少是传统方法的5倍.     

随机共振与响应灵敏度相结合的结构损伤检测方法

为了解决强噪声背景环境下的结构损伤识别问题,提出了一种基于非线性降噪和损伤定位相结合的两步法.第一步将结构的激励响应和背景噪声通过非线性随机共振系统进行处理,降低背景噪声的干扰以突出响应;第二步将结构的局部微小损伤模拟为单元弹性模量的减少,求得响应信息对单元弹性模量的灵敏度,据此对结构单元弹性模量进行修正,从而实现结构损伤的定位.数值算例表明,该方法在50%噪声水平环境下,能较好地实现损伤定位,单一损伤识别误差率不超过0.2%,多损伤识别的误差率不超过0.5%.      

基于GFRP-OFBG筋的桥梁缆索索力测量技术研究

基于内嵌光纤Bragg光栅传感器的光纤光栅．玻璃纤维增强塑料复合筋（GFRP—OFBG筋）,研究了GFRP-OFBG筋自身的应变和温度传感特性,研究结果表明,GFRP—OFBG智能筋具有优异的线性传感性能,筋中光栅测量的应变极限达12000με以上,波长变化达14nm;对于用GFRP-OFBG筋替换普通钢绞线的中丝而得到的GFRP-OFBG智能钢绞线,进行了应变传感、温度敏感和钒绞线松弛试验,试验结果表明,GFRP—OFBG智能钢绞线具有优异的线性传感性能和较低的应力松弛率,并可实现钢绞线受载全过程监测,绞线中光栅测量应变极限为11568．2με,光栅波长变化为15．966nm;对直接增加GFRP—OFBG筋制成的光纤光栅平行钢丝智能索和直接增加GFRP-OFBG智能钢绞线得到的光纤光栅平行钢绞线智能索,进行荷载传感试验,试验结果表明,智能索的感知线性度和重复性都比较好,并可监测70％以上公称破断索力。智能索工程应用案例表明,GFRP—OFBG筋智能拉索在实际工程中很容易得到车辆荷载下的响应曲线。     

基于神经网络的斜拉索损伤识别研究

以一模型桥为背景,探讨了斜拉索损伤定位以及损伤程度确定的方法.基于ANSYS有限元模型,采用RBF网络,模拟了斜拉索的损伤情况.以不同损伤程度下自振频率和局部模态作为神经网络的训练与测试输入样本,由神经网络的输出来指示损伤位置和损伤程度,并与BP神经网络的识别效果进行比较.     

斜拉桥施工阶段初张索力计算方法研究

提出了用差值法确定一次张拉斜拉桥施工阶段拉索初张力的实用计算方法,该方法只需按施工步骤进行正装迭代计算。通过消除成桥阶段最优目标索力与正装迭代所得成桥索力之间的差值,可获得施工阶段拉索初张力。该方法避免了传统倒拆法无法考虑混凝土收缩、徐变和几何非线性等问题,同时给出了差值法加速收敛的近似方法,并对差值法和影响矩阵法进行了比较。通过一座实际桥梁的计算分析,证明了本方法的可行性,具有一定的应用价值。     

斜拉桥施工阶段初张索力计算方法研究

提出了用差值法确定一次张拉斜拉桥施工阶段拉索初张力的实用计算方法,该方法只需按施工步骤进行正装迭代计算。通过消除成桥阶段最优目标索力与正装迭代所得成桥索力之间的差值,可获得施工阶段拉索初张力。该方法避免了传统倒拆法无法考虑混凝土收缩、徐变和几何非线性等问题,同时给出了差值法加速收敛的近似方法,并对差值法和影响矩阵法进行了比较。通过一座实际桥梁的计算分析,证明了本方法的可行性,具有一定的应用价值。     

自由-弹性支承杆损伤识别方法研究

基于弹性杆件的纵向振动理论，研究基桩简化模型的损伤识别方法。用弹簧代替损伤的自由-弹性支承杆的损伤材料，通过分析位移导纳，建立损伤截面的刚度、损伤位置和杆件固有频率之间的函数关系，利用不同的损伤模态频率实现对自由-弹性支承杆的损伤进行定位和损伤程度的判断。数值模拟给出了很好的损伤识别结果。