非线性时域识别方程的不适定性与正则化方法研究

研究了非线性时域识别方程的不适定性及其正则化求解方法。雅可比矩阵的性态能够反映非线性识别方程的性态，因此雅可比矩阵的条件数是非线性识别方程的不适定性的度量。阻尼最小二乘法只是一种强迫正定的计算方法，其识别结果仍然对测试噪声很敏感，解决该问题的有效途径是将阻尼最小二乘法与正则化方法两者结合使用。算例表明，将先验的参数预估值引入Tikhonov镇定泛函可以得到稳定的参数解，且识别误差与原始数据的测试噪声基本保持在同一水平。     

基于神经网络的框架结构破损评估

提出了基于神经网络的框架结构破损评估方法,为动力条件下结构的破损评估提供了一条新的途径。通过计算模拟,对本方法的适用性和有效性进行了讨论,数值结果证实了该方法的可行性。     

非均匀地基上自由梁的刚体模态分析

非均匀单参数(Winkler)地基和双参数(Pasternak)地基上自由梁的刚体模态与梁体—土体间的相互作用有关,当约束或支承不影响梁的平动和转动时,相应的刚体模态则会出现.刚体模态的频率和振型随的地基的不均匀性和基床系数的变化而变化.基于哈密顿原理和变化运算,获得了考虑周围土体支承影响的双参数地基梁振动特性,并分析了不均匀地基上自由梁的广义刚体模态频率及其随地基不均性的变化规律.     

钢筋混凝土梁锈蚀损伤定位与识别

通过5根带集中质量钢筋混凝土简支梁的振动测试试验,分析了钢筋锈蚀对试验梁前四阶频率和振型的影响。并对比分析了钢筋锈蚀与横向裂缝两种不同损伤对试验梁抗弯刚度的影响。最后利用振型曲率法对试验梁的损伤位置进行了识别。结果表明:利用振型曲率法可以较为准确的判断到试验梁的损伤发生位置。     

偏载下板柱结构中柱节点破坏试验研究

采用重剪比以及配筋率两个试验变量对4个板柱中节点的破坏过程进行了对比试验,并在试验过程中采用特制应变测杆对试件内部斜裂缝的形成和发展予以监测。试验结果表明：试件最终破坏形态受重剪比和配筋率两因素共同影响;重剪比相同的试件,配筋率的提高也可有效提高中柱节点对不平衡弯矩的承载力;板内斜裂缝在节点发生冲切破坏之前已产生,并从靠近柱头的受压区向板底受拉区开展。基于试验结果和历史试验数据,将中国规范GB 50010—2010所采用的基于偏心剪应力模型的计算方法和欧洲规范Eurocode2-04进行对比,分析了偏心剪应力模型不足的原因。     

结构随机延性需求谱的理论研究

引入结构屈服水平系数,建立了结构的延性需求谱,使地震动的幅值特性和频谱特性可以分开考虑。利用双线性单自由度体系的时程反应分析结果,对延性需求系数的条件分布类型进行了假设检验,通过回归得到了Ⅰ类和Ⅱ类场地上延性系数的条件均值和条件标准差的拟合公式。在此基础上,提出了延性系数的统计参数的计算方法,建立了随机的延性需求谱,进而可获得随机的弹塑性位移反应谱。     

焊接钢结构疲劳强度预测的应力场强模型研究

考虑材料、几何形式、受载形式、应力梯度、焊接残余应力等多种因素对焊接钢结构疲劳强度的影响,用应力场强参数描述焊接钢结构的疲劳强度特性,建立了有效应力集中系数的应力场强预估模型.应用所建立理论预测了几类典型焊接钢结构的疲劳强度,并与实验进行了比较,获得了令人满意的结果.用该方法预估焊接钢结构的疲劳强度,能大量减少疲劳实验,节省经费开支,对工程应用有参考价值.     

基于周期统计平均的结构动力复合反演研究

研究了输入未确知条件下的参数识别、荷载反演问题。根据激励的周期特性，运用统计平均的思想，构造出一类时域识别反演算法。数值算例表明，该算法的参数识别精度高，且具有很强的噪声适应能力和初参数选择鲁捧性。将本算法与全量补偿算法有机会结合，可更好地解决在旋转动力设备周期激振力作用下的结构参数识别及荷载反演问题。     

基于遗传算法的结构损伤诊断研究

利用试验得到的振动参数评估结构的破损情况,是当前结构工程学科十分活跃的领域。本文引入遗传算法处理振动参数,进行结构的损伤诊断。为了让遗传算法更适用于结构工程损伤诊断领域,提出了多父体变量级杂交和变量微调等新的改进策略,并运用于固端梁的损伤诊断,取得了满足工程要求的结果。在识别过程中,遗传算法用到的信息有前二阶固有频率和其相应的振型及前三阶固有频率和第一阶振型,充分说明了遗传算法可在已知信息不多的情况下找到最优解,为结构损伤诊断开辟了一条新路。     

基于频率进行简支梁损伤评估的数值研究

基于摄动理论,推导出结构的频变比为结构损伤位置的函数。以一等截面简支梁为例,利用梁损伤前后的频率比来对梁的损伤进行定位与定量。在不同损伤程度下,分析了梁对应的频率及频变比变化,以及由于忽略二阶项带来的影响,并指出了本方法的不足。