基于〖WTHZ〗Copula函数的渡槽结构地震动易损性分析

在结构易损性分析中，由于构件之间的地震需求存在相关性，直接建立渡槽系统中基本构件的联合概率分布函数较为困难，为此引入二维Copula函数对构件地震需求之间的相关结构进行描述，简化联合分布函数的建模过程。首先，对某输水渡槽中的一跨进行时程分析，以地面峰值加速度为自变量，以排架的位移延性比和橡胶支座的变形大小为损伤指标，考虑地震动和结构参数的不确定性，建立排架、橡胶支座的易损性曲线；其次，通过Copula函数建立渡槽系统的易损性曲线；最后，通过1阶界限法得到渡槽系统易损性的上、下界。计算结果表明，基于Copula函数计算得到的失效概率均位于1阶界限法的上、下界之间。研究结果有助于简化渡槽系统易损性曲线的建模过程，为研究渡槽构件地震需求之间的相关性提供新思路和方法。     

基于MATLAB 7.0的GA工具箱在渡槽优化设计中的应用

针对工程优化问题中的多变量、复杂非线性约束条件，运用GA工具箱，对某渡槽结构进行优化，得出了令人满意的优化结果。研究表明，遗传算法工具箱使用简单方便，且能根据不同的优化指标、计算精度寻找出最佳结果，充分体现了遗传算法的全局搜索性能。本优化方法具有计算可靠，快捷高效和图形结果可视化等特点，并具有广阔的应用前景。     

梁式结构损伤诊断应变模态理论研究与仿真分析

运行中的建筑结构的损伤诊断方法是目前工程界关注的热点问题之一。分析了位移模态、应变模态与曲率模态3者之间的关系,以一混凝土悬臂梁为研究对象,用ANSYS有限元软件,建立了仿真模型,通过对不同损伤位置和不同损伤程度工况的模拟,进行结构损伤辨识研究,旨在通过结构损伤前后的位移模态和应变模态的振型比较,揭示应变模态在结构损伤诊断中的规律,为使用中的大型建筑结构损伤诊断研究提供理论借以参考。     

基于泄流响应的高拱坝模态参数辨识与动态监测

模态参数的准确辨识是对在线结构进行损伤诊断和状态监测的难点和核心之一。以二滩高拱坝原型测试为背景，结合随机子空间算法与改进的稳定图对泄流激励下的拱坝模态参数进行辨识，并实现对高坝振动状态的长期在线监测，为结构的安全评估提供依据。针对时域法所面临的模型定阶困难和噪声干扰以及由它们所引起的虚假模态辨识与剔除问题，利用改进的稳定图方法对模态参数进行更为精确辨识，并与ERA算法的识别结果进行对比。研究表明，该方法具有良好的品质与较高的计算精度，具有良好的工程应用前景。     

泄流激励下水工结构应变模态参数时域辨识研究

为准确辨识泄流激励下水工结构的应变模态参数,利用应变与位移之间的关系,建立以应变及应变率为状态变量表示的系统随机状态空间模型,构建基于应变数据驱动的随机子空间算法模型。针对时域法所面临的噪声干扰以及由它引起的虚假模态和模型定阶问题,通过小波技术对时域信号进行消噪处理,利用奇异熵增量和改进的稳定图对模态参数进行精确辨识。模型试验表明此算法可以准确辨识泄流结构的应变模态,为泄流结构的损伤诊断与动态检测提供基础。     

基于CEEMDAN与SVD的泄流结构振动信号降噪方法EI北大核心CSCD

针对泄流结构振动信号非平稳性和特征信息被强噪声淹没的实际问题,提出一种基于具有自适应噪声的完整集成经验模态分解(CEEMDAN)和奇异值分解(SVD)联合的信号降噪方法。对一维泄流振动信号时程进行CEEMDAN分解,将信号分解为一系列固有模态函数分量(IMF),运用频谱分析方法筛选包含主要振动信息的IMF分量,滤除低频水流噪声,实现信号的初次滤波;利用排列熵理论确定含噪声较多的IMF分量,采用奇异值分解技术提取奇异值信息,运用奇异熵增量定阶理论滤除IMF分量中的高频噪声,实现信号的二次滤波;将包含结构振动信息的IMF分量重构,得到泄流结构的工作特征信息。结合拉西瓦模型振动实测数据,运用该方法进行计算分析,滤除高频和低频噪声,提取结构振动特征信息;结果表明该方法在泄流结构特征信息提取方面具有优越性,可为泄流结构在线监测和安全运行提供依据。     

过流条件下泵站管道振动响应混沌特性分析

为了验证泵站管道运行中存在混沌特性,明晰管道结构产生混沌特性的激励源,以某灌区泵站管道为研究对象,利用饱和关联维数、最大Lyapunov指数等指标对管道振动响应的混沌特性进行分析与验证,采用改进的变分模态分解(improved variatronal mode decomposition, IVMD)对管道振动响应进行多尺度混沌分析,得出使管道振动具有混沌特性的激励源。研究表明:泵站管道不同工况下各测点振动响应均具有混沌特性,其中管道轴向及岔管处测点振动的混沌特性较强。管道振动响应经IVMD分解后,代表输水湍流脉动激励的IMF1分量呈现较低维的混沌吸引子,而代表机组运行振动激励的其余分量无混沌特征,表明泵站管道振动时,输水湍流激励使其振动具有混沌特性,机组运行产生的振动激励掩盖了管道振动中的混沌特性,增加了管道振动的不确定性。研究结果为探索泵站管道的混沌特性及激励源特征提供理论基础。     

梯级泵站管道TMD振动控制仿真与减振优化

为了解调谐质量阻尼器(TMD)的减振效果,以某灌区泵站输水管道为例,全面分析TMD减振系统对管道结构的减振效果,以寻求最佳减振方案。结果表明,TMD减振系统可有效降低管道振动幅值;在适宜的质量比范围内,TMD减振效果相似;等质量情况下,单个TMD和两个TMD减振装置减振效果基本一致,因此在减少大质量附加质量对主结构自重的影响下,实际应用中宜分成等质量的多个减振装置,以达到较好减振效果;TMD装置布置在激励源附近或发生振动较明显的部位可高效减振。研究成果为大型管道结构振动原因分析和TMD减振控制产品研发提供了依据。     

基于排列熵算法的弧形闸门振动状态监测

为避免闸门结构的剧烈振动,保证其稳定运行,提出基于排列熵算法(PE)的水工闸门状态监测。根据水闸模型不同运行工况下流激振动的加速度数据,利用CEEMDAN与SVD联合提取单个测点闸门结构的特征信息,以方差贡献率的方式将多个传感器所测测点的振动数据进行有效融合,得到一组可全面反映系统总体振动特性的融合数据,通过排列熵方法计算融合后数据的子序列熵值,对比不同工况下熵值变化规律,实现结构振动状态的监测。结果表明,排列熵方法能更加全面有效地提取结构的有效信息,且能以相对直观的形式表现结构的运行状态,可避免闸门运行中的不利工况,为结构的安全运行与在线监测提供参考。     

梁式结构损伤诊断应变模态理论研究与仿真分析

运行中的建筑结构的损伤诊断方法是目前工程界关注的热点问题之一。分析了位移模态、应变模态与曲率模态3者之间的关系,以一混凝土悬臂梁为研究对象,用ANSYS有限元软件,建立了仿真模型,通过对不同损伤位置和不同损伤程度工况的模拟,进行结构损伤辨识研究,旨在通过结构损伤前后的位移模态和应变模态的振型比较,揭示应变模态在结构损伤诊断中的规律,为使用中的大型建筑结构损伤诊断研究提供理论借以参考。