基于有限测点信息的大型空间网架结构智能工作状态评估技术研究

针对大型空间网架结构的特点,建立基于有限测点信息的智能工作状态评估技术。该技术是首先通过测量少数网架结构杆件的响应信息,获得结构响应的峰因子;再通过安置在网架结构上的风压力传感器获得结构的荷载信息,采用BP神经网络法和加权荷载本征模态分解法分别精确识别作用在网架结构上的平均风荷载和脉动风荷载;并通过安置在网架结构上的加速度传感器获得结构在环境激励下的加速度响应信息,对结构进行有限元模型修正;然后采用正向演绎的方法,得到整个网架结构的工作状态,根据预先设定的安全级别就能对其进行工作状态的评估。最后,通过该技术成功地应用于深圳市民中心屋顶网架结构的智能健康监测系统中,说明该技术的可行性和有效性。     

基于无线传感网的结构监测评估系统在城市桥梁中应用

以石家庄槐安大桥为依托项目,基于无线传感网的结构安全监测评估系统以城市大型斜拉桥结构为平台,通过在桥梁结构的关键部位布设无线智能传感器监测节点,对桥梁的环境荷载、运营荷载、桥梁特征和桥梁响应等参数进行实时监测,评估桥梁运营状态.提出传感器前端智能算法和桥梁监测节点多目标约束优化方法,建立桥梁结构损伤成因智能识别方法,实现跨铁路桥梁的混合监测技术的应用,面向跨铁路桥梁的建模及修正策略,基于混合监测技术进行结构损伤识别及状态评估,最后从经济效益、社会效益和环境效益三个方向验证项目实施效果.     

人工智能时代混凝土结构耐久性诊断研究进展

受服役环境的影响，混凝土结构普遍存在性能劣化严重、耐久性不足等问题。对在役混凝土结构进行诊断，准确识别混凝土结构损伤特征，高效评估其服役寿命，已成为保障混凝土结构服役安全的重大需求。以人工检测、传感器监测为主的诊断方法效率低下、准确性较差，难以满足实际工程结构服役安全科学诊断的要求。人工智能可为各领域研究与应用提供创新驱动力，与混凝土结构耐久性诊断技术深度融合，为混凝土结构全寿命周期的智慧运维提供新的方法。通过分析传统混凝土结构耐久性诊断技术的不足与人工智能技术的优势，从混凝土结构耐久性损伤智能感知、耐久性演化智能预测和耐久性状态智能评估等三个方面总结了人工智能在混凝土结构耐久性诊断中的应用。结果显示：人工智能技术为混凝土耐久性损伤检测与监测提供了新思路，结合传统混凝土材料损伤劣化理论，形成混凝土耐久性劣化进程与服役寿命智能预测方法，建立混凝土结构耐久性智能诊断体系，将是未来结构工程领域的重要发展方向。     

郑州奥体中心体育馆网架结构施工监测

以郑州奥体中心体育馆屋盖网架结构施工过程为例,详细介绍网架结构施工过程的监测指标及相关新型传感监测技术。以网架结构关键杆件应力、应变为主要指标,利用自行研制开发的低温敏型光纤光栅应变传感器,对网架结构施工过程的受力、变形特征进行全面监测,进而综合评价施工质量。该监测技术为网架结构安全施工提供可靠的解决方案。     

机床刀具状态智能监测技术的研究

刀具状态智能监测技术是实现智能制造和提高零件制造精度及加工效率的关键.通过对刀具状态监测技术系统的理论分析与研究,结合机器学习算法、识别率误差分析以及刀具状态监测中信号的特征提取揭示人工智能刀具状态监测理论与方法.分析了机器视觉刀具状态监测方法,研究了刀具状态监测中图像监测的数据处理方法,并对刀具状态图像监测技术影响因素进行了理论分析,得到刀具状态视觉监测是未来工厂设备刀具监测的主要形式.     

基于压电阻抗技术的混凝土剪力墙裂缝损伤监测

简要阐述了基于压电阻抗法的结构损伤监测技术基本原理,指出了该项技术的优点.结合压电阻抗法及混凝土结构的特点,提出了针对混凝土裂缝损伤监测的传感器布置策略.最后,利用有限元软件对基于压电阻抗技术的混凝土裂缝损伤监测技术进行数值模拟研究.在研究中,建立了黏贴有压电陶瓷传感器列阵的混凝土剪力墙模型,模拟了墙体由健康状态逐渐向...     

土木工程结构健康监测的研究进展综述

对于大量进入老龄和维护期的土木工程结构,其安全性倍受重视,而具有多学科交叉特点的结构健康监测技术则是支撑土木工程基础设施安全运行和适时维护的一个有力工具。首先对各种结构损伤检测方法和无线智能传感技术的最新研究成果进行了回顾和评述;讨论了在线结构健康监测系统的关键问题;最后对结构健康监测和损伤检测领域今后的发展方向进行了展望。     

大跨度钢结构网架健康监测的探讨

介绍了大跨度钢结构网架健康监测的原理、过程及意义，阐述了国内结构健康监测技术的应用现状，详细说明了健康监测的技术路线及实施方案。     

工程结构健康监测在结构施工过程中的应用浅析

近年来,随着大型钢结构的广泛应用,钢结构施工过程中的事故也在不断增加,从而促使了钢结构施工过程中健康监测技术的大力应用及发展。结构健康监测,是指对工程结构实施损伤检测和识别。本文简要介绍了健康监测在桥梁结构及大跨度空间网架结构中的应用、发展、施工过程中健康监测主要流程以及健康监测系统的建立。     

健康监测在高速公路电力隧道施工中的应用

随着物联网、大数据、云计算技术的普及与成熟,自动化监测技术有了更广阔的发展空间。通过对电力隧道基坑工程采用自动化监测技术,搭建监测系统框架将数据信息统筹集中,从而分析结构变化趋势并及时识别结构损伤状态。基坑以“知物云”健康监测系统为依托,通过对监测设备采集数据实时监测并系统分析对比,保障施工作业安全以及应对特殊施工环境,为隧道基坑监测的设计与施工提供参考。     

基于数字孪生的预应力钢结构施工安全智能化分析方法

针对预应力钢结构施工过程中力学参数时变导致结构安全性能分析精度低的问题,提出了基于数字孪生的预应力钢结构施工安全智能化分析方法,结合轮辐式索桁架的结构和施工特点,总结了施工过程中结构安全性能的特征,引入了数字孪生的建模方法,并对数字孪生的构建与应用过程进行了详细描述。在此基础上,通过融合智能算法修正得到高保真性的孪生模型,并通过在模型中设置与现实施工过程相同的工况进行实时仿真,判别施工过程结构的力学性能变化情况,实现了高精度的结构安全性能分析。最后以轮辐式索桁架为研究对象,分析其施工过程的安全状态,在数字孪生的驱动下,分析拉索松弛度对结构安全性能的影响,找到了试验模型中关键拉索构件,验证了所提方法的有效性。结果表明:该研究方法融合了施工过程的时间、空间、应用等多个维度信息,实现了对结构的实时分析与科学预判,为提高结构施工的智能化控制水平提供了可靠的借鉴。     

中国电影博物馆结构设计

中国电影博物馆体形及空间关系十分复杂,平面和竖向多处不连续,大跨度区域很多。结构选型和抗震体系是结构设计的重点。通过静力弹塑性分析,研究了结构在罕遇地震下的性能。通过对70m跨大桁架等结构的施工验算,提出了大型桁架的上承式施工方案,实施效果良好。     

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程监测与模拟分析

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程复杂,不同施工方案及阶段结构刚度和荷载变化对结构安全影响不容忽视,但目前国内外对大跨空间结构多进行施工成型后的静力分析,缺乏对复杂结构施工过程中的受力监测与分析。为研究西安某体育馆大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的受力与变形性能,采用有限元程序MIDAS/Gen模拟该大跨空间结构旋转累积滑移施工过程的8个不同阶段,对辐射状倒三角桁架、加强桁架及“Y”型格构柱三类关键构件的应力与位移进行了仿真分析,并与实际监测数据进行对比。结果表明:数值仿真模拟结果与施工实际监测数据吻合较好,验证了数值仿真模拟的可行性; 通过预测不同施工阶段结构应力变化及最不利危险施工节点,可为施工阶段健康监测系统的分区建立及关键节点布测提供思路与依据,具有实际工程意义; 大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的内力变化较大,最大竖向位移常发生于桁架中间部位的下弦,为保证施工阶段安全性,应对外环桁架竖向腹杆、中心环桁架腹杆及上弦等关键节点进行重点监测及预警,避免施工阶段构件受损,保障施工安全。     

Stability analysis of prestressed space truss structures based on the imperfect truss element

Prestressed space truss structures have been widely used in various public buildings in recent years. However, because of its large span, the length of its members also increases. Therefore the member initial curvature will probably affect the stability of the structure. This paper focuses on the truss element with initial geometrical imperfection under high axial load. The relation between axial force and deformation, the expression of axial tangent stiffness, and the concept of initial curvature coefficient for truss element are established. With the example of prestressed cable-stayed arch-truss structure, the influence of member initial curvature on nonlinear stability performance of the structure under various prestress values is studied. The result indicates that member initial curvature has little influence on global stiffness of the structure before buckling, but has great influence on the performance of the structure after buckling and on limit load of the structure. Under different prestress values, the limit load-member initial curvature curves are parallel and almost linear. The proposed method in this paper can be widely applied into nonlinear stability analysis of various prestressed space truss structures with large span, so that the influence of member initial curvature on structural stability can be estimated.     

某大跨网架结构屋盖隔震整体分析

本文在分析大跨空间网架自身结构特性的基础上,提出采用柱顶隔震方法作为该类结构的减震措施。研究了橡胶支座与滑移支座两类隔震装置用于网架结构柱顶隔震的工作机理,进而以某大跨网架结构为例,对具有不同自振周期的网架结构采用不同隔震装置在不同地震波下隔震效果进行了对比。结果表明:两类隔震支座在网架柱顶隔震中均有较好的隔震效果,相对橡胶支座而言,滑移隔震支座受结构动力特性与地震波输入的影响较小。     

正放四角锥网架结构在大型钢结构场馆中的设计与施工要点

大跨度空间建筑形式在当下越来越被设计所需要,而网架结构因具有设计灵活、轻巧美观等特点而深受青睐.以安顺娄湖生态湿地公园整体开发PPP项目中的水上艺术中心钢结构场馆屋盖施工为案例,从设计参数、计算分析、工况控制等方面出发,梳理了该工程网架结构形式选择的设计思路与过程.同时,针对正放四角锥网架结构的安装施工,提出了相应的注...     

施工控制在大跨空间桁架中的应用

青岛大剧院钢屋盖为大跨空间钢桁架结构体系,跨度达78.4m,屋面造型对桁架变形要求极高.为解决钢桁架施工过程中挠度及内力不易控制的难题,把全过程仿真分析、施工监测以及自适应控制理论应用到大跨空间桁架的施工过程中,实现空间桁架的施工控制.实践表明,空间桁架的施工控制既可以使结构内力和标高与设计值较好地吻合,又可以确保施工过程的安全.     

索-斗拱腹杆空间组合桁架加固动载荷作用楼板

将索-斗拱腹杆空间组合桁架应用于多层多跨工业建筑的楼板加固,对加固前后结构的自振频率、振动速度、振动加速度等参量进行了测试与分析。工程实践表明,对承受周期性竖向强激振作用的大跨楼板,可以采用索-斗拱腹杆空间组合桁架技术进行加固。提出的力学计算模型对实际工程有一定指导作用。     

飓风作用下某大跨体育馆屋盖的结构选型分析

菲律宾某地最大设计风速达到215 km/h,风力17级,属于飓风,因此大跨屋盖的结构设计异常困难。该地的某大跨体育馆的下层屋盖为游泳馆屋盖,并作为上层屋盖的支承点和看台;上层屋盖为大跨度空间钢桁架结构,屋盖东西长为130.0 m,南北宽为31.0 m。考虑屋盖跨度大、整体结构超长的特点,上层屋盖采用平面管桁架形式,下侧游泳馆屋面及看台采用空间三角管桁架结构。基于屋盖结构方案的可行性比选,选取普通框架管桁架结构、斜拉空间桁架、斜拉空间桁架加配重3种方案,进行结构整体建模的非线性分析,比较整体结构的挠度、构件规格、结构用材以及可施工性。分析认为,结构方案3具有较好的经济性和结构性能,比较适用于考虑飓风作用下大跨空间结构的结构形式。