基于随机子空间的桥梁损伤识别

把基于随机子空间算法的模态参数识别引入到梁桥结构损伤识别中.在环境激励下测试结构完好状态和损伤状态的时程响应,建立离散空间时间状态方程,运用随机子空间方法识别出结构的系统矩阵和属性矩阵,识别结构两种状态下的模态参数,由模态参数构建损伤动力指纹,从而识别桥梁结构的损伤位置和损伤程度.     

环境激励下房屋建筑的阻尼比识别

阻尼比的准确取值一直是结构动力分析的难点,由于阻尼机理非常复杂,对阻尼比的取值一般通过实测得到。传统的模态参数识别方法需要同时利用激励和响应信号,但对实际建筑结构,激励施加存在困难。探讨了基于环境激励下的模态识别方法,利用环境激励(如施工机械振动、风、车辆、行人、地脉动等)下的结构振动响应数据,采用随机子空间(Stochastic Subspace Identification)法,有效地识别实际建筑结构的模态参数的方法。工程实例的模态参数识别结果表明,该方法不仅能准确识别出结构的模态频率,还能相对准确地得到结构的模态阻尼比。     

桥梁风洞试验模态参数识别的随机子空间方法

模态参数识别是桥梁风洞试验中的一项重要内容,发展了基于参考点、无需输出协方差估计的识别振动系统模态参数的随机子空间方法,其识别精度和可靠性通过数值算例验证。对状态空间理论中的稳定图作了全面的阐释。根据苏通大桥和苏拉马都大桥主梁三自由度节段模型风洞试验采集到的位移信号,采用随机子空间方法识别了侧弯、竖弯和扭转模态频率和阻尼比,并且与随机搜索方法识别结果进行对比。分析结果表明,随机子空间方法和随机搜索方法识别结果非常吻合,本文发展的随机子空间方法是识别风洞试验桥梁模态参数的一种有效和实用方法。     

环境激励下工作模态参数识别

分析了模态参数识别的意义,对环境激励下模态参数识别的方法进行分类叙述,并对目前比较先进的几种方法的原理和特点进行了阐述,指出其各自的适用条件及存在的问题,以促进环境激励下工作模态参数识别的研究。     

环境激励下结构模态参数的识别过程

介绍传统模态参数识别方法,并对其优缺点进行分析;阐述基于环境激励的结构模态参数识别的优点,归纳环境激励下结构物理参数的识别过程.     

立筒单仓模型动力测试与参数识别研究

以某粮库立筒仓结构单仓模型为研究对象,进行了环境激励测试方案和模态参数识别研究。结合单仓自身的结构特点,提出了切实可行的测点布置方案和分批测试方案。通过对测试数据进行预处理分析,消除了原始信号的趋势项,保留了所感兴趣的频率信号。利用时域模态参数识别方法识别得到了单仓有效的频率、阻尼比和振型,并与传统峰值拾取法识别结果进行了对比分析,实现了互补和验证。单仓研究结果可用于指导在役立筒仓结构的环境激励测试和模态参数识别研究。     

协方差驱动随机子空间算法的梁桥模态参数识别

基于状态空间系统识别理论和算法,对随机子空间识别算法的特性,适用性及其在桥梁模态参数识别中的应用进行了研究。首先由QR分解计算由系统输出组成的Hankel矩阵,并构建基于输出的自协方差Topelitz矩阵,再对该矩阵进行奇异值分解（SVD）,获取系统的可观测矩阵及可控制矩阵,依据协方差驱动的随机子空间算法构建结构离散状态矩阵并进行特征值分解,从而识别结构的模态参数。编制了协方差驱动随机子空间算法识别桥梁结构模态参数的M atlab程序,以某三跨连续梁桥梁的模态参数识别为例,验证了方法的可靠性和可行性。结果证明,协方差驱动随机子空间算法可应用于实际桥梁的模态参数识别中。     

高桩码头基桩模态参数识别方法研究

通过建立高桩码头基桩物理模型,进行了模态试验和基于ANSYS的模态分析,结果表明:高桩码头基桩模态参数有限元模拟结果与模态试验识别结果吻合较好,验证了数值模型建立方法的正确性和高桩码头基桩模态参数基于随机子空间识别方法的可行性。     

框架结构模态参数识别时域方法的比较研究

通过对4层钢框架模型试验得到环境激励下的位移响应,运用ITD、STD、复指数法、ERA、随机子空间法等5种时域方法来识别结构的模态参数,从而验证了5种方法在结构参数识别中应用的可行性。5种方法对频率的识别比较精准,对阻尼比的识别精度相对较差。通过与试验数据对比,同时对大量数据的处理发现,随机子空间法和ERA法对模态参数的识别最为精准,STD法和复指数法次之,ITD法的识别精度较差。     

随机减量法识别铁路桥模态参数的试验与研究

以三茂铁路某预应力混凝土简支梁桥为例进行数值模拟,研究墩桥耦合体系的相互影响,利用环境激励的随机减量法(ERA法)获得简支梁桥的模态参数,并与利用聚能力锤激励的频域模态试验结果对比后得出一些结论。     

基于随机子空间识别的损伤试验研究

采用附加质量模拟损伤的方法通过对三层空间钢框架模型模态试验分析,采用随机子空间(SSI)法进行模态参数的识别,并在模拟健康状态和有损伤状态下识别结果与有限元模态分析及经典的特征值实现法(ERA)结果进行多次对比,对比结果表明了随机子空间法识别模态参数的可靠性。依据随机子空间法识别的模态振型,结合模态置信准则损伤判别的方法,进行了损伤的诊断,诊断的结果判断了结构的损伤程度,搜索出了损伤的最不利工况。     

紊流风场中桥梁气动导数识别的随机方法

气动导数是大跨桥梁结构颤振和抖振分析的重要依据。本文提出采用随机系统识别方法来识别紊流风场中的气动导数, 与当前应用较广的瞬态激励法及强迫激励法相比, 这类方法的优势在于: (1) 将紊流看作是激励, 而不是噪声, 更能反映结构实际工作状态下的特性; (2) 识别精度不受风速的制约, 可以获得较高折减风速下的气动导数; (3) 可直接在紊流风场中结构随机响应上进行识别, 无需任何人为外在激励, 试验更为简单易行。在风洞中完成了紊流风场中桥梁节段模型测振试验, 进一步利用本文的方法识别出气动导数。与相关文献提供的类似模型在均匀场和紊流场中识别结果的对比表明: 本文识别的气动导数是可靠的, 所提出的采用随机系统识别方法来识别紊流风场中气动导数的思路是可行的。     

飞机库钢结构平移门门扇的静力和动力有限元分析

利用ANSYS分析软件对天津飞机库钢结构平移门门扇的应力、变形和振动模态进行结构计算分析.在保证结构刚度和强度的同时,降低结构重量,门扇的最大弯曲应力低于材料的屈服应力,且抗震性能良好.     

基于模态应变能的结构损伤识别研究

文中应用有限元分析软件ANSYS10.0建立一个平面刚架结构模型。通过有限元模态分析获得未损伤结构与损伤结构的固有频率和振型。应用单元模态应变能法对模型进行损伤定位。结果证明这种方法对于平面刚架的损伤识别是有效的。     

飞机库钢结构平移门门扇的静力和动力有限元分析

利用ANSYS分析软件对天津飞机库钢结构平移门门扇的应力、变形和振动模态进行结构计算分析。在保证结构刚度和强度的同时,降低结构重量,门扇的最大弯曲应力低于材料的屈服应力,且抗震性能良好。     

一种基于频率的损伤识别新方法

运用摄动方法和线弹性断裂力学理论讨论了基于模态分析的梁型结构无损检测方法。从理论上推导了利用测得的少数前几阶固有频率,来识别裂纹位置和裂纹深度的算式。通过试验结果验证,表明方法简单可行,对解决工程实际问题具有一定的参考价值。     

基于ARMA模型识别工程结构模态参数

对基于环境激励下运用时间序列法ARMA模型对工程结构模态参数的识别进行研究。结合传统模态试验,对一个多层框架结构进行了模态参数识别的对比试验,试验结果显示:二者在模态参数识别上具有高度的一致性。分析表明:时间序列法ARMA模型能够在传统模态试验难以进行的环境下,准确有效地识别工程结构的模态参数,为结构的在线监测和抗震设计等提供模态参数,具有一定的工程应用价值。     

基岩地震动随机特性有限元反分析算法

从有限元动力分析的基本原理出发,将地面地震运动看作一个随机过程,利用脉冲响应函数、随机振动理论和傅立叶变换原理,推导了由地面地震运动统计特性反算基岩地震运动统计特性的有限元反分析计算公式,提出了一种用于由地面地震动统计特性计算基岩地震动统计随机特性的二维有限元反分析法。该方法可由已知的地面地震动模型方便地计算出基岩地震动统计参数。算例表明:地层改变了地震动的频率组成,同时对基岩地震动有一定的放大作用,在地下结构抗震计算时,应以基岩地震运动作为地震动输入。     

有限元并行EBE方法及应用

结构开裂和破坏过程的三维有限元分析,对大规模数值计算提出了很高的要求。基于Jacobi预处理共轭梯度法,推导了适用于分布存储并行机的有限元并行方法。在数据交换方面,采用一种按需收集、按需散发的数据交换技术,使得该方法适合于分布内存的并行机,可极大降低数据交换量,提高并行计算效率。同时,可避免形成整体刚度矩阵,显著减少内存需求,并可自动实现计算任务的分配。编制了有限元并行计算程序,采用悬臂梁算例对其进行了验证,并和普通有限元方法进行了对比,然后应用于拱坝的有限元数值分析和基于网格加密技术的四点弯曲梁开裂过程的数值模拟中。指出该方法和区域分解方法的并行实现在本质上是相同的,但EBE方法更具有工程实用意义。计算结果表明,对复杂的三维结构,该方法是一种很有效的并行计算方法。