基于解耦子波和优化神经网络的大坝变形预测

针对提高神经网络对大坝变形的预测能力,在对Murtagh提出的、小波与神经网络相结合的、用于复杂时间序列预测的“三阶段”策略进行改进的基础上,发展了一个解耦子波和优化神经网络优势联合的预测模型。首先,利用冗余Haar小波变换的拟小波包特性提出了基于能量谱主峰重构的动力解耦空间构建技术,并将其替代“三阶段”策略中的第1阶段,从而为神经网络的应用创建了良好的平台;再者,利用最优脑外科医生进行网络结构修剪,建立了神经网络自身优化的“优化–时新窗”技术,并将其替代“三阶段”策略中的第2阶段,从而优化了神经网络的内部环境。改进后的模型增强了对复杂动力系统的适应和处理能力。在大坝变形预测应用中,多个评价指标说明,该模型的性能比“三阶段”策略有显著提高。     

高温后聚丙烯纤维混凝土热工参数试验研究

采用瞬态热源法对高温处理后不同纤维掺量和纤维长度的聚丙烯纤维混凝土 PFRC 的热工性能开展试验研究。结果表明：高温后PFRC 的表观密度、导热系数、导温系数和比热容均随受热温度升高逐渐减小;孔隙率随着温度升高而增大,聚丙烯纤维的掺量及长度对混凝土的表观密度和孔隙率无明显影响,说明混凝土水分流失和水化产物分解是导致其高温下质量降低和孔隙增大的主要原因;经历同一温度后聚丙烯纤维掺量越高,混凝土的导热系数和导温系数越小。     

应力波小波域谱分析的岩土介质损伤诊断

将小波分析理论与岩土介质损伤诊断相结合，提出了解析小波域能量密度谱、实小波域模谱和实小波域模极大谱三谱相辅的应力波小波域谱分析岩土介质损伤诊断的思路。在对Cmorlet和DoG小波及其变换性质分析后，将两小波联合，进而发展了新颖而有效的岩土介质损伤诊断技术，应用于地下水泥土连续墙的损伤诊断结果表明，该方法有效可行。     

冻融循环作用下危岩体稳定性劣化机制及敏感参数分析

寒区危岩体常因温度起伏而受到冻融循环作用,使其力学性能劣化;而危岩体失稳破坏的实质是主控结构面的起裂和扩展问题,建立考虑断裂韧度劣化的危岩体稳定性分析方法能为寒区危岩体工程的长期稳定性评价提供理论依据.首先,根据断裂力学及冰冻结分离压力理论,考虑冻融循环作用对岩石Ⅰ型断裂韧度的劣化和结构面冻胀力,构建冻融循环作用下危岩...     

高温后聚丙烯纤维增强水泥基复合材料导热的多尺度方法

有效导热系数(ETC)是预测火灾下混凝土结构内部温度时空分布的关键物性参数,为此提出了基于考虑界面热阻和粒子形状系数的改进Maxwell-Eucken模型的多相复合材料多尺度均质化方法,以预测高温后纤维增强水泥基复合材料的ETC。首先针对经历不同温度(20、60、150、300、450和600℃)处理后的砂浆、普通高性能混凝土和聚丙烯纤维增强混凝土开展了导热系数和孔隙率的测量试验,随后利用部分试验数据确定所提方法关键参数。最终利用所提方法预测经历不同温度处理后掺加不同含量和尺寸纤维的混凝土的ETC,方法预测结果与其余试验结果吻合良好。研究发现:粒子形状(纤维长度)对水泥基复合材料ETC的影响甚微;界面热阻(粒子与基体脱粘)对ETC的影响显著,界面热阻系数与经历温度呈线性增长关系;聚丙烯纤维熔化蒸发后干燥空气填充,形成管状裂缝热阻,同时柔软的细聚丙烯纤维在浇筑过程中附着在粗骨料表面,蒸发后进一步增加骨料与砂浆之间的界面热阻效应。      

基于UDWT和关联维技术的弱缺陷特征辨识

将小波的强局部分析能力和分形的强非线性处理能力进行优势联合,采用平移不变小波变换(UDWT)记录波形分频,提取深层有效缺陷信息;对缺陷频段实施分形分析,在敏感尺度段内设立关联维阀值判据,实现缺陷和故障的参数化振动诊断.模型实验证明该技术对无损检测领域弱故障信息的提取和大规模地下土木结构的缺陷普查有着较大的应用潜力.文中还讨论了关联维的影响因素,对UDWT和改进关联维方法编制了相应计算程序.     

基于最优基小波的基桩弱损伤应力波检测

从提高小波分析与基桩弱损伤检测的匹配性入手，提出了基于最优基小波连续小波变换的基桩应力反射波无损检测方法。该方法首先引入膨胀参数把标准Marr基小波扩展为Marr基小波空间，增强了基小波选取的自由度；进而依赖工程目的和分析对象建立香农熵测度以确定Marr最优基小波；最后采用最优基小波对基桩检测应力波进行连续小波变换，模谱的局部能量集中指示了桩底反射。基桩动力测试数值实验验证了方法是可行、有效的，且最优基小波能够有效地提高弱损伤检测精度。     

钢骨超高强混凝土框架结构恢复力模型研究

鉴于目前缺乏钢骨超高强混凝土（ＳＲＵＨＳＣ）框架结构的恢复力计算模型,基于ＳＲＵＨＳＣ框架结构低周反复加载试验结果,提出了考虑加载循环退化效应的ＳＲＵＨＳＣ框架结构恢复力模型,运用ＭＡＴ- ＬＡＢ编写了相应的计算程序。通过对比Ｐ－Δ滞回环以及等效黏滞阻尼系数ｈｅｑ、耗能比ζ、功比指数Ｉｗ三个抗震耗能参数的模拟值与试验值,结果表明,滞回环及各参数的吻合度均较好,该恢复力模型可较为准确地反映ＳＲＵＨＳＣ框架结构的主要受力特征,可为ＳＲＵＨＳＣ框架结构的抗震性能研究提供一定的理论依据。     

频段分形动力特征与地下连续墙异常检测

采用功率谱方法对地震记录的分形性质进行了深入的分析,认为其具有且仅在几个高频段具有分形性质,这既为在地震记录分析中合理应用分形技术提供了理论依据,也揭示了现行单一综合分形维方法用于地震剖面异常检测的不足。在这个基础上,将à trous 小波算法和规则维分形优势联合,提出了刻画地震剖面分形动力特征的剖面规则维谱方法,该方法克服了单一综合规则维的不足,实现了地震剖面在分形域的精确定量解释,并凸现了异常信息。从剖面规则维谱出发,发展了地震剖面异常检测实用技术,并开发了相应的软件系统,对地下连续墙异常检测的结果证明,其可行性和有效性优于现行分形检测技术。     

基于CMOR小波扩展特性的基础工程无损诊断

为了适应基础工程高精度无损诊断的要求 ,提出了中心频率参数Fc 超出小波允许条件取较小值 ,使其时域分析精度近似达到高斯实小波水平的CMOR小波扩展特性 ,从而完善了CMOR小波的反射波分析能力。在小波允许条件下 ,CMOR小波对反射波进行动力特性分析而实施介质损伤识别 ,在扩展特性下 ,CMOR小波对反射波进行突变检测而实施损伤定位 ,两者相结合构建了一条完备的基于反射波CMOR小波分析的基础工程无损诊断技术路线 ,并开发了具有强计算能力和可视化特性的相应软件系统。在地下连续墙无损诊断的实例分析中 ,CMOR小波扩展特性提高时域精度的有效性得到具体评价 ,所提供技术路线的可行性得以验证。