基于特征波导纳法和敏感性分析的大型周期支撑结构损伤识别EI北大核心CSCD

提出了一种基于特征波导纳法和敏感性分析的大型周期支撑结构损伤识别方法。通过分析存在单一损伤单元有限周期支撑结构的自由波传播规律,建立了周期结构无量纲自振频率变化对基本周期单元刚度变化的敏感性分析矩阵;求解敏感性识别方程组,实现基于测量自振频率变化的大型周期支撑结构损伤检测;同时,分析表明所提出无量纲自振频率的敏感性与结构参数无关,即无需知道原始结构的准确几何物理参数就能确定敏感性系数。分别以一周期支撑梁与周期支撑法兰接头管道为例进行研究,表明该方法仅用量测损伤前后的前几阶自振频率变化就能较准确地进行周期支撑结构多损伤识别。     

基于脉动法的上海市RC剪力墙结构基本自振周期测试与分析

针对我国现行规范中剪力墙结构的基本自振周期经验公式是基于高度在50 m以下的建筑实测数据拟合而成的现状,基于脉动法对上海市已建成的总高度在45～90 m之间的62栋RC剪力墙结构进行了现场动力性能测试,识别了结构在水平纵向与横向的基本自振周期.采用其中60栋结构的数据进行了回归分析,分别给出了基于结构高宽比和幂次高度...     

基于分形的结构损伤检测方法

将分形维数用于结构损伤检测。研究结果表明,结构不同状态下的振动信号的分形维数有明显的不同,可以将分形维数作为结构损伤检测的特征量,为结构的损伤检测技术提供了一个新的分析方法。     

基于小波分析的结构损伤检测

损伤结构的动力特性具有局部时变的特征，小波变换在时域和频域都具有表征信号局部特征的能力，小波包分析利用可以伸缩和平移的可变视窗能够聚焦到信号的任意细节，因此可以对损伤结构的非线性动力特性能进行有效的分析。提出运用小波分析提取结构损伤特征向量的方法和基本原理，并进一步用神经网络进行损伤位置和程度的检测。文章通过一个两层框架的模型对小波神经网络和传统的BP网络的损伤识别精度作了对比。研究表明，小波神经网络的抗噪声能力较强，损伤识别的效果更好，运用小波神经网络进行结构损伤识别精度要优于传统的BP网络。     

基于有限元仿真的简支梁结构损伤分析

分析了简支梁结构的振动特性,建立了该结构损伤前后的有限元分析模型,模拟计算了简支梁结构在未损伤、一个损伤、两个损伤和三个损伤状况下的固有频率和振型,重点研究了不同损伤状况对它们的影响.发现损伤裂纹可使简支梁结构的固有频率降低,且其降低幅度随裂纹深度增大而增大,但不同位置的裂纹所产生的影响并不相同.模拟计算结果对简支梁结...     

某复杂高层建筑结构时程分析

运用有限元程序ANSYS 对某复杂高层建筑结构进行了模态分析及地震载荷作用下的时程分析,通过计算得出了结构的前20 阶频率、振型,并进一步计算了在地震作用下时程分析的位移及内力,结果表明该结构具有很大的抗侧刚度,且沿高度分布均匀,自振频率满足结构使用要求,为结构设计提供了可靠的参考数据.     

高层建筑结构动力稳定分析中自振周期的简化计算

对复杂的高层建筑结构非线性动力稳定分析中结构自振周期的计算和确定，提出了一种实用的简化方法，工程算例表明，本方法实用简便，又满足工程计算精度要求。     

基于动柔度变化的结构损伤检测

采用一个四自由度的弹簧－质量系统。通过数据计算表明以动柔度作为损伤识别参数比单独用固有频率或振型时的灵敏度高。本文提出了以动柔变化矢量为损伤识别参数,采用神经网络方法建立了动柔度变化矢量与损伤位置和损伤量的关系,解决了结构的损伤定位和定量识别问题,用一个混凝土简支梁模型对该方法进行了验证,说明该方法是切实可行的。     

复合支护结构自振特性的不确定性分析

本文主要研究复合支护结构自振特性的计算方法及其变异性问题，对结构自振频率采用修正系数的方法进行分析，即先计算等厚度整半砌结构的自振频率，然后按照两次衬砌厚度比，衬砌之间和周围土体的约束刚度两个修正系数进行修正得到复合支护结构的自振频率，并对所得到频率的不确定性中心点一次二阶距进行分析，由各影响因素及计算方法本身的确定必到了自振频率的变异系数。     

基于人工神经网络的结构损伤识别方法

根据观测的结构频率变化,建立了基于人工神经网络的悬臂梁结构损伤识别方法.把结构固有频率的变化率作为BP神经网络的输入参数,对悬臂梁结构模型进行了损伤数值模拟计算.为了提高神经网络的泛化推广能力和收敛速度,将BFGS优化方法应用到神经网络的训练过程中.数值计算结果表明,所建立的结构损伤识别方法具有收敛速度快、识别精度高等特性.     

基于车激响应和灵敏度分析的桥梁结构损伤识别方法研究

提出了一种利用桥梁结构在车辆荷载作用下在线响应评估结构性损伤的方法。以单元弯曲刚度的变化量为识别指标,基于车桥动力相互作用理论计算车激桥梁响应以及响应对损伤指数的灵敏度,以结构不同状态下的响应残差为约束条件,利用最小二乘法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,然后通过有限元更新技术和反复迭代,最终实现对桥梁损伤的定位和定...     

一种基于频率响应曲率的损伤检测多步判定方法

在频率响应曲率指标基础上,提出了一种多步的检测方法,使用少量的传感器进行多步判定,来提高损伤定位的准确性和可靠性。通过简支梁的有限元数值算例,详细比较了改进的模态曲率方法、改进的柔度曲率方法和该文提出的方法对梁状多损伤结构的识别效果和抗噪能力。最后采用试验建模的技术,对局部减薄的多损伤管道和局部裂纹的单损伤管道进行损伤识别试验,结果验证了该方法的优越性,对解决实际工程结构的损伤检测问题具有一定的意义。     

基于加速度频率响应函数的结构损伤测量方法研究

提出了一种利用加速度频响函数对结构的损伤进行定位和定量分析的方法，该方法分别利用试验测量和模型计算所得的加速度频响函数对动力学模型的刚度矩阵、质量矩阵、阻尼系数进行修正，使修正后模型的加速度频响函数与试验测量所得的相一致，利用其修正的差值即可对结构的损伤进行定位和定量分析。该法具有明确的物理意义，避免了模态分析，便于形成实时监测系统。数值算例检验了方法的有效性和精度。     

一种改进的基于频率测量的结构损伤识别方法

基于频率测量的结构损伤识别方法具有测试简便,精度较好的优点.在分析结构固有频率用于结构损伤识别的机理的基础上,对一种较好的基于频率的结构损伤识别方法进行了综合评述,并对针对其不足进行了改进.钢筋混凝土三跨连续梁的数值模拟计算表明,中低损伤度的识别结果令人满意.经过改进的方法计算简单,综合识别能力较强,便于工程应用.     

结构损伤识别的小波包分析试验研究

在结构服役期内，由于局部损伤的累积发展将导致结构刚度等特性的降低，可能导致灾难性的事故。传统的基于模态参数的损伤识别方法有时效果并不理想。提出基于小波包变换的能量变化率指标，并用其进行损伤识别的方法。首先将所得的结构响应信号进行小波包分解，然后通过小波包能量变化率指标进行损伤定他。通过三种不同损伤工况的梁体室内试验，证明所提出的损伤指标可以准确地识别损伤位置。     

基于Zernike矩的网壳结构的振型表征及损伤识别

在结构模态识别中常用的模态保证准则(MAC)仅能显示结构不同振型的相关性,并不能反映模态的细节,对于模态复杂的网壳结构则更是如此。因此,提出利用Zernike矩表征网壳结构的振型,即将振型数据视为图像函数,通过离散Zernike矩变换,得到表征各阶模态的Zernike矩值(包括幅值和相位角)。对一个单层球面网壳结构的有限元模型进行数值模拟,结果表明,此矩可有效地反映模态的振型特性并能识别结构的重频模态,较传统的MAC具有明显的优越性。在此基础上,初步提出将Zernike矩的幅值及相位角作为结构损伤识别的新指标。构造了网壳结构杆件物理参数改变的几种损伤工况,通过分析,发现了不同的损伤形式导致的Zernike矩的不同变化规律,验证了Zernike矩用于损伤识别的可行性。     

基于时间序列模型自回归系数灵敏度分析的结构损伤识别方法

该文在分析了时间序列模型的自回归系数对结构单元刚度灵敏度的基础上,提出了一种采用随机载荷作用下结构的时域响应数据进行损伤识别的新方法。该方法首先根据随机载荷作用下的结构响应拟合适用的时序模型;然后建立基于自回归系数的损伤灵敏度矩阵,通过该矩阵可以建立由单元损伤导致的自回归系数的变化与损伤系数变化之间的关系;最后通过求解损伤系数向量来识别损伤位置和损伤程度。对一悬臂梁结构损伤识别的数值结果表明:在计入1%和2%测量噪声的情况下,该方法仅利用单个传感器的时域测量数据,就能够较好地识别单个单元和多个单元损伤;如果对基于多个传感器的识别结果进行综合,识别结果则更加准确、可靠。     

SENSITIVITY ANALYSIS BASED ON THE FORCE METHOD FOR DEPLOYABLE CABLE-STIFFENED STRUCTURES

The force method is an ideal structural analysis tool when dealing with prestress and internal mobility. This paper presents a sensitivity analysis for the internal forces and nodal displacements of a structure with respect to key design variables such as structural configurations, member cross-sectional areas and material parameters, etc, this analysis, though limited to small displacements and rotations of liner elastic structures, provides a useful tool in the structural design process for tasks such as minimizing weight, maximizing stiffness or achieving a better distribution of prestress. The method proposed is applied to the optimization of a cable-stiffened deployable mast, where the lowest mass has been sought subject to a given stiffness requirement.     

利用模态试验参数识别结构损伤的神经网络法

利用结构位移模态试验和应变模态试验参数和神经网络方法对结构损伤定位和定量辨识问题进行了研究。为获得对结构损伤更加敏感的结构损伤识别指标,在分析现有识别指标的基础上,提出了用于神经网络方法的六种基于结构模态试验参数的损伤识别指标,并对它们进行了实例识别和比较研究。它们均能对结构的损伤进行预报,其中应变类型的损伤识别指标对结构损伤的敏感度比位移类型的损伤识别指标高。     

曲率模态和小波包变换在结构损伤识别中的应用

小波包变换相比传统的Fourier变换,对非平稳信号分析具有良好的特性.利用小波包变换的特性,根据曲率模态损伤检测原理提出了一种基于小波包组分能量变化率作为损伤指标的分析方法.通过一简支梁结构的数值模拟,表明该方法对于判定损伤存在和确定损伤位置是有效的.