基于统计矩理论的无模型结构损伤识别方法研究

通过对统计矩理论的分析,提出了一种在时域内利用结构加速度八阶矩作为损伤指标,直接利用输出信号快速判断结构有无损伤及损伤位置的识别方法。通过对典型Benchmark四层钢框架结构数值仿真模型和实测试验进行分析,研究了不同位置斜撑缺失以及弹性模量减少工况下的损伤位置识别,并通过12层标准RC框架振动台试验数据分析了不同楼层梁的损伤工况,判定了各楼层相对损伤程度变化。结果表明：利用响应信号的结构加速度八阶矩适合作为损伤识别的直接判别指标,通过两次定期测试的相对变化可以直接快速对不同损伤工况进行损伤诊断。     

基于统计矩的确定及不确定性结构损伤识别理论在振动台试验中的应用

以位移统计矩理论为基础,对钢筋混凝土框架振动台结构进行损伤识别。采用位移四阶统计矩作为损伤指标,利用模型修正的方法对平面框架结构进行损伤识别,然后利用概率密度演化理论,对考虑阻尼比为不确定性参数的随机结构进行损伤识别,采用损伤程度的概率密度函数进行损伤判别。通过振动台试验数据对建立的理论分析模型进行模型验证,选取3个典型工况进行确定性分析研究,进一步对试验中前20个工况进行损伤识别。在此基础上,对所选取的3个典型工况进行了不确定因素分析,并将识别结果与试验中不同工况下的损伤情况进行对比。结果表明,利用确定性和不确定性损伤识别理论对钢筋混凝土结构进行损伤识别可行、有效。     

加速度采样时长对贝叶斯模态识别的影响探究

贝叶斯方法因其既能识别结构的模态参数,又能量化结果的不确定性,已经在工程界得到广泛应用。不同的动态加速度采样时长会对其识别结果及不确定性量化结果产生一定影响。文中以六自由度弹簧质量数值模型和广州新电视塔为研究对象,分别设置1、5、10、30、60min的动态加速度采样时长,利用快速贝叶斯FFT模态参数识别算法识别结构的模态参数及其不确定性,探究采样时长对结果的影响。分析结果表明,贝叶斯方法可以准确识别出结构的模态参数,并有效量化其不确定性;随着动态加速度采样时长的增加,模态参数的识别结果会愈加可靠,不确定性越来越小;综合考虑时间成本及识别结果的可靠度,推荐将动态加速度采样时长设置为10～30min。     

基于均匀设计试验的框架结构正分析分步式损伤识别方法

为对框架结构柱损伤位置和程度进行识别,应用均匀设计方法构建可用于结构损伤正分析档案库的试验表,按此试验表对抽样出的损伤位置和程度进行BP神经网络训练.训练后的神经网络根据分步式识别方法,以固有频率对结构出现的损伤进行层定位,再以位移变化率对损伤进行构件定位,同时反馈获得构件的损伤程度.通过2个模型结构损伤识别的算例,分别验证了所构建神经网络和识别参数的正确性,以及基于均匀设计试验分步式损伤识别方法的有效性.计算结果表明均匀设计试验可在保证识别效果的同时,大幅减少神经网络的训练次数;分步识别方法可对框架结构损伤位置进行精确判定,克服了一步识别框架损伤或单独使用某种参数进行损伤识别的缺陷.     

基于动响应数据特征的桥梁结构损伤识别

介绍了本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition, POD)的基本原理,探讨了POD在桥梁结构损伤识别中的应用。提出了基于动响应数据特征的桥梁结构损伤识别方法,该识别方法基于POD技术对桥梁结构在不同位置、不同时刻收集到的位移快照矩阵(Snapshot Matrix)进行本征正交分解,得到结构的本征正交模态(POMs),进而构造出损伤指标来识别结构的损伤位置及程度,实现了对桥梁结构损伤的多工况识别。并以保定黄花沟桥为例,通过数值模拟试验,验证了该方法的有效性,结果表明POD能够从空心板桥结构的振动响应数据中提取出结构的本质特征,并且提取过程简单、快捷,可为桥梁结构提供一种有效的损伤识别方法。     

自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究

实测自由度与理论自由度不匹配是结构损伤识别技术应用于实际工程中的一大难题,模型缩聚和模态扩阶技术是解决这一问题的主要方法。通过单层框架结构有限元模型的数值模拟,利用振型转角差损伤识别方法,较好地实现了测试信息不完备情况下的框架结构损伤识别。结果表明,利用Guyan减缩法与模态扩阶法进行自由度匹配后再进行损伤识别,其结果非常准确,可以应用于框架结构的损伤识别。     

基于神经网络的框架结构构件损伤识别研究

采用多重分步识别方法对框架结构构件损伤识别研究。第一步对构件损伤进行预警;第二步识别构件损伤所在的楼层;第三步在识别出的楼层内对构件损伤具体定位;第四步对构件损伤程度进行识别。以三跨四层的框架结构为计算模型进行了数值模拟,研究表明,应用神经网络技术,采用多重分步识别方法,简化了网络的结构,能够有效地对框架结构构件损伤进行预警、定位。     

基于贝叶斯理论的混凝土梁结构损伤识别方法研究

总结桥梁结构损伤识别中存在的问题及目前传统手段面临的挑战和局限,提出基于贝叶斯理论的结构损伤识别方法,将测试噪声与建模误差纳入统一框架,利用少量测点数据,可在信息不完备的条件下识别损伤概率分布情况,并通过连续监测数据对不确定模型参数后验概率密度函数进行不断修正。制作混凝土梁模型,通过预设缺陷对损伤识别方法进行试验验证。研究结果表明,基于贝叶斯理论的损伤识别方法可根据监测数据的不断累积,实现结构在不同工况下的损伤识别和合理评价。     

基于斜率模态的统一化损伤识别指标研究

提出了一种基于规则结构第一阶频率斜率模态的梁式结构损伤定位与程度识别方法.分析比较了第一阶位移模态及其斜率模态对于结构系统参数的敏感性.结合有限元模型,形成一系列以斜率模态为基础得到的统一化损伤识别指标(UDI),以该指标表现出的损伤状态在不同损伤工况下对于任意楼层损伤程度都具有稳定性,这样就避免了大型损伤特征矩阵的计算.使用UDI指标对一剪切型梁在单损伤与几种多损伤工况下进行了损伤识别与定位,并且分析实际结构与数值模型系统参数存在误差的情况下的识别效果.还考虑了减少测点布置后的损伤识别效果,且对识别误差的原因进行了分析.研究结果表明:基于第一频率斜率模态的UDI指标在具有近似数值模型的条件下,能够确定损伤位置并且可以较精确地估计损伤程度,而且识别速度快.     

基于神经网络的框架结构损伤多重分步识别

提出了基于神经网络的框架结构损伤多重分步识别方法,建立了用于框架结构损伤识别的高效神经网络。根据构件损伤的多重分步识别思路,把构件损伤识别过程分为:利用神经网络建立损伤异常过滤器对构件损伤进行预警;以频率构造的组合指标作为神经网络输入向量,对构件损伤进行初步定位;以频率和模态振型构造的组合指标作为神经网络输入向量,对构件损伤进行具体定位;以频率平方变化率作为神经网络输入向量,对构件损伤程度进行识别。最后针对三跨四层的框架结构进行了损伤识别数值模拟。结果表明:基于神经网络的框架结构损伤多重分步识别方法简化了网络的结构,能够有效地对框架结构损伤进行预警、定位和定量。     

烘箱法和卤素水分测定仪法方法比较

采用烘箱法和卤素水分测定仪法对城镇污水厂三种类型污泥分别进行了含水率测定,分析了不同方法测定过程中的优缺点,并经过数理统计分析,得出两种含水率测定方法的测定结果无显著差异。     

基于波动法的缆索张力测试方法研究

分析了波动法测索力的原理,推导出了两端铰支条件下考虑横向刚度时计算索力的实用公式,通过测量索的横波波速与瞬态振动的频率阶数i即可算出缆索张力,指出了该方法测量精度较高,应用前景广阔。     

基于有限差分与离散元耦合的支挡结构数值计算方法

土体与支挡结构的变形与稳定是岩土工程界关注的一个重要问题。作为探讨,介绍了运用快速拉格朗日有限差分与颗粒离散单元外部耦合的方法,对处于系统中的不同部位,分别应用二维刚性颗粒离散单元与允许大应变的有限差分网格,模拟离散体与结构物的相互作用,连续域与非连续域的平滑过渡则通过计算过程中满足两域对应边界的相容条件与平衡条件实现。就耦合的实现途径进行了说明,并将其应用于衡重式挡墙与墙后填土相互作用的分析,对比计算结果与现场实测数据,证明采用的方法能较有效地再现土与支挡结构的力学变形规律。     

ANSYS预应力施加方法在工程分析中的应用

介绍了大型通用软件ANSYS中对预应力拉索的处理方法,并将该预应力的施加方法应用于一实际空间网架结构中,并给出结构分析的静动力结果,对于设计验证具有指导意义。     

盾构穿越矿山法隧道施工工法

以盾构隧道施工中遭遇高强度岩脉为例,提出了一种盾构穿越矿山法隧道的特殊施工方法,介绍了该施工方法,关键技术及需注意的控制点,从而为盾构法隧道施工积累了相关经验。     

工程量清单计价法与定额计价法的对比分析

针对清单计价法和定额计价法是目前建筑工程造价的主要计算方法,对这两种计价方法的概念及其计价步骤进行了阐述,对其共同点和不同之处进行了对比分析,从而在招投标工作和计价活动中能更合理地应用。     

自实践中总结出的进度计划方法——横道网络方法

"横道网络方法"的提出已有两年,受到同行们的关注.本文从目前进度计划图样普遍存在的问题、"前锋线"方法学而不用的奇怪现象、三种常用计划方法各自优缺点分析出发,以独特的视角,通过解析WBS与计划图样的关系和横道图与单代号、横道图与双代号网络图的转换关系,介绍了"横道网络方法"博采众长、新颖实用的创建思路和成果.     

引入数学方法的建筑透视图画法

本分析了传统透视图画法在实际绘图中的不足，针对最常用的“二点透视”研究出一种建立在“视线法”基础上并引入数学方法的建筑外轮廓透视图画法。该方法克服了传统画法的不足且准确、便捷、易学。     

基于CPTU土分类的振杆密实法适用范围与评估方法研究

传统基于Fellenius-Eslami研究的适合振动密实的土类评估方法仅认为砂和砂砾土是可密实的，然而在国内过去十余年的工程实践表明该评估方法过于保守。该文通过介绍十字形振杆密实法处理可液化粉土地基、复杂的滨海相可液化地基等施工案例，论证了振动密实技术处理粉土地基的良好效果。在此基础上，提出了基于孔压静力触探测试(CPTU)的中国国标土分类的振动密实土类评估方法，认为归一化CPTU数据处于“中砂”、“细砂”、“粉砂”和“粉土”区域内的地基土是可以采用振杆密实法进行加固处理的。该判别方法适合当前国内振杆密实法的应用实践，同时又进一步扩大了振杆密实法在地基加固处理方面的优势。