基于模态应变能和小波分析方法的网壳结构损伤识别研究

工程结构损伤的识别与定位研究以往主要针对梁、框架等结构形式.损伤表现为信号局部特征的改变,而小波分析在时域和频域上都具有表征信号局部特征的能力.为提高结构损伤识别方法的准确性和适用性,将小波分析引入到网壳结构损伤识别中.根据小波奇异性检测理论,提出将模态应变能和小波变换相结合的方法对网壳结构进行定位,即以结构损伤前后单元模态应变能差作为结构损伤指标,对其分别进行bior6.8连续和离散小波变换,利用小波系数极大值点判断网壳结构有无损伤和损伤位置.以跨度40m的Kiewitt网壳结构为例进行数值模拟,结果表明:基于模态应变能和小波变换相结合的方法,在测得一阶模态下,不但对单一损伤而且对多损伤均能有效地识别出结构的损伤位置,证明该方法对此类结构损伤定位具有有效性和实用性.     

基于模态曲率与小波变换的网壳结构损伤识别研究

结合模态曲率与小波变换的方法对网壳结构的损伤识别进行研究。以一网壳结构的缩尺模型为例进行数值分析,假设结构35号杆件的截面出现刚度折减的轻微损伤,以模型损伤前后的模态曲率作为损伤指标进行连续小波变换,从而判断结构的损伤位置。数值分析的结果表明,利用模态曲率的小波变换系数差可以粗略定位损伤,而利用曲率模态差值的小波变换系数可以较为准确地定位损伤,且分析及数据处理过程更为简便可靠,可见基于模态曲率与小波变换的损伤识别方法对于网壳结构的损伤定位是非常有效的。     

曲率模态法用于网壳结构损伤定位的有效性分析

曲率模态法是针对梁式结构提出的一种损伤识别方法,其用于网壳结构损伤定位的有效性需要进行研究和证实。以一个单层球面网壳为例,对曲率模态法用于该结构的损伤定位进行数值模拟,分析网壳结构模态局部化对损伤定位效果的影响。损伤定位的判断标准为绝对曲率差最大值所对应的节点为损伤位置,指示该节点上的杆件发生了损伤。数值分析的结果表明,对于单杆件损伤,使用损伤前后密集模态的绝对曲率差进行损伤定位,效果很差,而使用损伤前后稀疏模态的绝对曲率差进行损伤定位,效果很好。可见,模态局部化对曲率模态法应用于网壳结构损伤定位的影响很大,因此,只有选择稀疏模态才能较好地避开模态局部化现象,在一定程度上保证曲率模态法用于网壳结构损伤定位的有效性。     

基于时间序列与神经网络的空间网壳结构损伤检测方法

针对网壳结构损伤识别中遇到的模态信息不完备、模态局部化和跃迁现象以及结构自由度巨大所带来的建模精度低等实际困难,提出了一种适用于网壳结构损伤检测的方法——基于时间序列与神经网络的结构损伤检测法.首先,利用ANSYS瞬态分析模块提取结构加速度响应;然后,通过MATLAB(Matrix Laboratory)编程软件建立时间序列自回归模型即AR(Auto-Regressive)模型并提取模型参数,从而判定结构损伤是否发生;最后,对AR模型参数作差并对其进行组合作为损伤特征向量输入到由MATLAB神经网络工具箱建立的BP(Back Propagation)神经网络,对结构损伤进行定位.以凯威特单层球面网壳作为研究对象进行数值模拟,验证该方法的有效性.     

空间网格结构节点螺栓松动损伤定位有限元分析

以单层柱面网壳试验模型为背景进行损伤定位研究,采用ANSYS软件对其螺栓松动损伤进行了有限元分析,利用神经网络的模式分类功能进行了螺栓松动的分步损伤定位,即首先以整体结构为研究对象,采用面向子结构的损伤定位,确定结构是否存在损伤及损伤的大致位置;然后采用面向节点的损伤定位法,确定子结构中螺栓松动损伤的节点位置。研究结果表明：损伤识别的成功率与杆件灵敏度密切相关,为了保证识别结果准确性,其灵敏度达到2%以上才能正确识别,当杆件的灵敏度过低时将无法通过动力测试识别;采用分步损伤定位方法可以显著减少损伤精确定位时训练样本的数量,适合于不完备的模态数据,利用低阶模态数据即可准确识别损伤的子结构与节点位置。     

基于多阶曲率模态差的桥梁损伤定位方法

为了保障桥梁结构正常运营,及时发现桥梁损伤,本文提出了多阶曲率模态差(multi order curvature mode difference,简称MOCMD)损伤指标进行桥梁结构损伤位置的识别。为了验证本文方法的有效性,通过数值模拟建立一简支梁桥有限元模型,研究不同损伤程度、损伤位置和噪声水平对该指标的影响。数值模拟结果表明,该指标能够精确识别多个工况损伤位置,而且具有一定抗噪性。     

既有网壳结构显著构件损伤识别方法

针对既有网壳结构损伤构件位置分布难以完全测定的问题，提出了一种用于既有网壳结构显著损伤构件识别的改进残余力分解法(RFD)。基于定义的沿构件轴向投影方向上的无量纲模态变形参数，将所测得的特征向量采用RFD方法转化为一组多元线性方程组，用以定位具有显著刚度折减的构件。针对方程组可能存在无穷解的情况，利用Ritz向量的灵敏度分析和模态保证准则(MAC)进行网壳结构构件重要性判定，筛选出在当前荷载模式下对结构刚度贡献最小的构件，将其作为附加约束条件引入计算方程，使方程组具备唯一解的条件。同时建立了网壳结构模型进行计算分析，详述了RFD方法的计算过程并验证了其有效性。     

基于曲率模态的钢筋混凝土梁多点损伤位置识别

采用曲率模态对钢筋混凝土梁的多点损伤位置进行了识别研究。首先用有限元程序建立结构模型,并计算出位移模态振型,然后用差分法计算出曲率模态;同时对实际结构进行检测,得到结构的振型并计算出曲率模态。通过有限元模型和实际结构的曲率模态计算得到结构损伤因子,通过分析该损伤因子,可以判断实际结构的损伤位置。数值模拟算例分析表明,曲率模态对结构的损伤较敏感,用该方法识别结构的多点损伤位置是行之有效的。     

基于振型相关度的网壳结构状态特征向量试验研究

提出一种基于振型相关度的网壳结构状态特征向量,该向量的构造仅使用少量模态和有限测点.通过一个网壳结构模型试验分别设计结构质量和刚度改变的8个结构状态工况,实测各工况的状态特征向量,并对其性质进行检验,结果表明,所提出的结构状态特征向量具有较好的敏感性、可辨识性和抗噪性.最后,通过对试验模型的有限元分析,证明了状态特征向量用于损伤识别的可能性.     

模态分析在悬臂梁损伤识别中的应用

介绍了柔度差值、曲率模态以及柔度差值曲率在悬臂梁损伤识别中的应用原理和方法;通过试验结果揭示了三种方法对悬臂梁发生不同程度、不同位置及多处同时损伤时进行损伤识别的应用规律及内在原因.结论可对利用模态分析进行工程结构损伤识别提供一定借鉴和参考.     

高架桥上BRT公交车火灾事故调查的思考

通过对一起高架桥上BRT公交车火灾事故的详细勘察和缜密调查,分析提出制定特殊火灾事故调查应急预案的重要性,探讨如何建立重大火灾事故多部门尤其是刑侦部门协作配合机制,以及从火灾事故调查中总结经验教训,提出改进措施和建议。     

对混凝土裂缝自愈合的研究

阐述了混凝土裂缝产生的原因以及混凝土裂缝自愈合的机理,并对混凝土的自愈合技术进行了深入的研究,结合该领域存在的问题,对其在未来的发展进行了展望,以期为该问题的研究提供借鉴。     

基于ANSYS的水平受载桩桩身受力性能的研究

基于ANSYS有限元软件,建立了钢筋混凝土管桩模型,对成层土中桩身处承受水平荷载的基桩受力性状进行了计算机数值模拟,通过对桩身位移和应力变化曲线的分析,得出了水平荷载下桩身位移和应力的变化规律。     

浅析“辛以润之”

"辛以润之"是中药药性理论的重要组成部分,一方面,"辛润"是"辛散"功效作用于脾、肺、肾而依次派生出的功用变易,是天地阴阳、五行五脏之间紧密联系的体现;另一方面,对"辛润"的运用不该只局限于治疗"肾苦燥",而更应将其追溯到"发越脾气"与"从阳引阴"上去,以使其对临床用药的指导意义更加深刻、广泛;最后,对于药物性味的合理运用与理解应该与药味之间的相互配伍、中药归经理论结合起来,使其得以互相为体为用,从而更好地发挥功效。     

燃气表跳字分析

分析了燃气表滑阀与滑座、输出轴、计数器对产生跳字的影响,提出了解决方法。     

浅析MVRDV的密度实践

对MVRDV 的理论进行了探索,指出MVRDV 建筑事务所热衷于研究城市空间扩张与自然空间发展的关系及城市空间和建筑本身的密度实践,并通过对MVRDV 案例的分析,论述了提高建筑密度的手法和优化城市空间的理念。     

同层分户排水刍议

住宅楼分户排水可基本杜绝以往管道穿楼板导致的"跑、冒、滴、漏"和随意往管道投垃圾而导致堵塞下层管道(尤其是底层排水横管)等弊病,有效解决卫生间"臭味"问题.     

基于PSIM的光伏电池的仿真

指出光伏电池是光伏发电系统的主要元件,对其特性的研究有着重要的意义,介绍了利用PSIM软件建立光伏阵列的仿真模型,并对仿真效果进行了分析,得出该模型仿真精度高,能够准确地反映其物理特性,为光伏发电系统的仿真分析提供了依据。