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《北京工业大学》 2005年
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随机激励下梁桥结构损伤识别方法研究

李大军  
【摘要】:基于振动的损伤识别方法将振动的外界因素作为激励源,损伤检测的过程不影响结构正常使用,能方便地完成结构损伤的检测和识别,是桥梁整体检测的主要方法。随着基于环境激励下结构模态参数识别方法的进展、传感器性能的增强,环境激振正在成为大型桥梁结构检测的主要激振方式。但桥梁结构较多的不确定因素、复杂的工作环境以及大型性导致的结构的动力特性测量精度低、损伤定位因子灵敏度低以及结构早期信息不完备限制了工作状态下桥梁损伤检测方法在实际工程中的应用。 本文在系统总结了近年来结构损伤识别领域比较成熟的方法和新的研究思路基础上,进行了针对随机激励下桥梁结构损伤识别方法的研究,具体研究内容如下: (1) 随机激励下桥梁结构的模态参数识别方法研究 考虑到在结构的所有模态参数中,固有频率是最容易获得也是精度最高的一个,本文提出了一种利用移动质量块在不同位置时对桥梁进行多次测量,只利用各次测量的频率值来确定桥梁结构损伤的新的桥梁损伤检测方法-移动质量多次检测法,并推导出了由移动质量多次检测的模态频率表达位移模态的公式,从而给出了一种随机激励下桥梁位移模态识别的新方法,这种方法提高了结构位移模态的识别精度,使其接近于模态频率的识别精度。同时,桥梁的移动质量检测法实现了只由结构的低阶模态频率甚至一阶模态频率确定桥梁损伤的目标,提供了一种工作状态下桥梁实际检测的简便方法。 (2)工作状态下桥梁损伤定位方法研究 在工作状态下进行桥梁损伤定位时,模态参数的不完备是不可避免的同时也是造成损伤定位困难的主要原因,因此本文研究了在不完备模态参数条件下桥梁损伤位置的识别方法。在基于单元模态能变化的损伤定位方法的基础上提出了损伤定位的单元弯曲模态应变能法,在柔度曲率法的基础上提出了柔度差
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U446

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 何伟;中、下承式钢管混凝土拱桥损伤识别关键问题研究[D];郑州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 黄文龙;模型拱桥模态识别及损伤诊断研究[D];北京交通大学;2011年
2 周海霞;基于阻尼特性的钢筋混凝土简支梁损伤识别研究[D];北京工业大学;2011年
3 周楚兵;梁式结构损伤检测的移动质量法研究[D];武汉理工大学;2006年
4 姜雪峰;基于应变模态的城市桥梁损伤识别的定量化研究[D];北京工业大学;2006年
5 吴万忠;基于时域法的桥梁结构损伤识别方法研究[D];西南交通大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 李杰,陈隽;结构参数未知条件下的地震动反演研究[J];地震工程与工程振动;1997年03期
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3 李德葆,诸葛鸿程,王波;实验应变模态分析原理和方法[J];清华大学学报(自然科学版);1990年02期
4 李国强,陆烨;弯曲型结构层间物理参数识别的子结构法[J];世界地震工程;2000年01期
5 续秀忠,华宏星,陈兆能;基于环境激励的模态参数辨识方法综述[J];振动与冲击;2002年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 刘纪陆;利用Birkhoff多项式求解结构动力响应的新方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
4 淡丹辉,马德云,何广汉;嵌入式智能桥梁结构总体研究(Ⅰ)——技术现状及总体方案规划[J];四川建筑科学研究;2003年02期
5 淡丹辉,何广汉;嵌入式智能桥梁结构总体研究(Ⅱ)——自感知监测及自诊断子系统方案规划[J];四川建筑科学研究;2003年03期
6 王利恒;周锡元;阎维明;;结构损伤检测方法的一些新进展[J];四川建筑科学研究;2005年06期
7 陈奕柏;韩建刚;黄义;;粘弹性梁的随机反应理论分析[J];四川建筑科学研究;2007年05期
8 张华智;冯毅芳;;利用小波分析方法识别结构模态参数[J];四川建筑科学研究;2007年06期
9 陈文元;赵雷;杜斌;;频率与振型对剪切型结构层间刚度的灵敏度分析[J];四川建筑科学研究;2008年04期
10 许微微;丁晓唐;肖烨;;基于振型扩充的模态应变能法在结构损伤识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 张明星;柳亦兵;辛卫东;;基于时域方法的核电站沸水反应堆试验模态参数识别[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 朱虹;施嘉伟;吴智深;Hesham Diab;;快速荷载下FRP片材-混凝土界面性能试验研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
4 陈召;;振动法识别张弦结构的索力[A];第十一届后张预应力学术交流会论文集[C];2011年
5 舒赞辉;韩秋实;;高速精密车削中心床身模态分析[A];机械动力学理论及其应用[C];2011年
6 葛东明;;面向控制的弹性高超声速飞行器一体化解析式建模[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
7 胡彦超;陈章位;;基于傅式正交多项式的整体频响函数拟合算法[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
8 曹宗杰;金延中;唐健;于洋涛;陈荣明;;基于结构动力学对某型机翼结构损伤识别的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
9 李杰;陈隽;;高层建筑结构动力复合反演问题研究[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
10 唐小兵;沈成武;巫影;;裂纹对空间框架固有频率影响的数值分析[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭庆勇;非保守系统Fourier卷积型拟变分原理研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
4 张城明;非线性时滞系统最优控制及在海洋平台减振控制中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
5 陈为真;大型结构振动信号处理与模态参数识别研究[D];华中科技大学;2010年
6 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
7 刘强;基于复杂系统的铁路客流预测方法研究[D];中国铁道科学研究院;2008年
8 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
9 王红云;单根多楔带附件驱动系统动态特性建模与仿真技术的研究[D];华南理工大学;2010年
10 赵晓丹;基于非先验函数系的信号识别[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
2 李洪琴;基于振动模态分析和BP网络的桥梁损伤识别研究[D];山东科技大学;2010年
3 张磊涛;HHT在结构健康监测中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年
4 倪川;某框架结构振动特性测试与控制分析研究[D];郑州大学;2010年
5 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年
6 赵乐乐;在役桥梁结构健康诊断与寿命预测技术研究[D];郑州大学;2010年
7 王永伟;框架一剪力墙结构抗震性能分析[D];郑州大学;2009年
8 张琰鑫;农村夯土类住宅抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
9 王雷;典型船用设备与船体结构耦合抗冲击特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 郝卓;长轴表面滚压加工装置的设计及加工过程数值模拟的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王利恒;周锡元;阎维明;;结构损伤检测方法的一些新进展[J];四川建筑科学研究;2005年06期
2 王文静,刘志明,缪龙秀;基于实验模态的结构应变模态分析[J];北方交通大学学报;2000年04期
3 曹水东;李传习;徐飞鸿;张建仁;;基于结构柔度矩阵损伤识别的柔度曲率比法[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2006年01期
4 何祖发,郭良友;脉动法在测量斜拉桥索力中的应用[J];城市道桥与防洪;1996年02期
5 陈淮;吴红升;唐军;;蒲山系杆拱桥吊杆张拉力的空间计算分析[J];铁道科学与工程学报;2008年02期
6 尚久铨;卡尔曼滤波法在结构动态参数估计中的应用[J];地震工程与工程振动;1991年02期
7 陈隽,李杰;部分输入未知条件下的结构系统识别研究[J];地震工程与工程振动;1998年04期
8 李国强,郝坤超,陆烨;弯剪型悬臂结构损伤识别的柔度法[J];地震工程与工程振动;1999年01期
9 于开平,谢礼立,樊久铭,邹经湘,吴日强;移动质量-简支梁系统的参数辨识[J];地震工程与工程振动;2002年05期
10 瞿伟廉,黄东梅;高耸塔架结构节点损伤基于神经网络的两步诊断法[J];地震工程与工程振动;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 师本强;;基于动柔度变化的结构损伤检测[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
2 彭庆添;韩大建;;用频率法进行斜拉桥索力测试的一种新方法[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯新;土木工程中结构识别方法的研究[D];大连理工大学;2002年
2 唐小兵;结构损伤识别及数值模拟[D];武汉理工大学;2004年
3 邱颖;自适应神经智能方法及其在结构损伤诊断中的应用[D];河海大学;2005年
4 杜思义;基于频率变化与单元矩阵摄动理论的结构损伤识别方法研究[D];重庆大学;2005年
5 张清华;基于概率可靠度的结构损伤识别理论研究及应用[D];西南交通大学;2006年
6 荆龙江;预应力混凝土斜拉桥损伤识别理论及应用研究[D];浙江大学;2007年
7 于繁华;基于计算智能技术的桥梁结构损伤识别研究[D];吉林大学;2008年
8 李冬生;拱桥吊杆损伤监测与健康诊断[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 杨雅勋;基于动力测试的桥梁结构损伤识别与综合评估理论研究[D];长安大学;2008年
10 熊红霞;桥梁结构模态参数辨识与损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王爱文;建筑结构动力特性参数反演方法研究[D];昆明理工大学;2002年
2 林顺洪;中(下)承式拱桥吊索(杆)系静张力有限元分析[D];重庆大学;2002年
3 张向东;基于振动的损伤检测方法的理论和实验研究[D];太原理工大学;2002年
4 黄东梅;高耸塔架结构节点损伤的两步诊断法[D];武汉理工大学;2003年
5 陆熙;基于曲率模态理论的城市公路桥梁损伤识别研究[D];北京工业大学;2004年
6 孙征;郑州黄河钢管混凝土拱桥力学性能分析[D];郑州大学;2004年
7 董建华;中、下承式拱桥吊索的模态分析与张力测定[D];郑州大学;2004年
8 岳艳芳;基于动力分析的结构损伤检测方法研究[D];东南大学;2004年
9 金虎;基于人工神经网络的结构荷载识别与损伤识别研究[D];浙江大学;2005年
10 余昆;基于神经网络和遗传算法结合的桥梁结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王雪峰;董魁;余青松;殷亮;;应用移动质量法的结构损伤小波识别方法[J];交通科技;2010年01期
2 何伟;何容;李亚伟;;中、下承式拱桥吊杆损伤对吊杆系力学性能影响[J];噪声与振动控制;2011年06期
3 陈淮;何容;何伟;胡锋;;中、下承式拱桥健康监测流程研究与实现[J];噪声与振动控制;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 毛东建;;基于应变模态对桁架结构损伤识别的实验探讨[A];第十届全国建设工程无损检测技术学术会议论文集[C];2008年
2 姚南;张天申;王元清;石永久;;在役桥梁钢结构的损伤检测与安全评估[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 龙翔云;600t/176m大型龙门起重机的缺陷分析[D];暨南大学;2011年
2 刘越;震后桥梁结构的时域损伤识别[D];西南交通大学;2010年
3 刘红绪;基于最小修正量法的梁桥损伤识别研究[D];西南交通大学;2007年
4 刘蕾蕾;基于曲率模态分析的梁桥损伤识别研究[D];西南交通大学;2007年
5 周潇;基于自回归移动平均模型的梁桥损伤识别研究[D];西南交通大学;2008年
6 殷亮;基于小波分析和移动质量法的梁式结构损伤识别研究[D];武汉理工大学;2009年
7 姚南;在役桥梁钢结构损伤检测与安全评估相关方法的研究[D];清华大学;2009年
8 黄振兴;震后桥梁结构时频域损伤诊断研究[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李杰,陈隽;结构参数未知条件下的地震动反演研究[J];地震工程与工程振动;1997年03期
2 李戈,秦权,董聪;用遗传算法选择悬索桥监测系统中传感器的最优布点[J];工程力学;2000年01期
3 秦权;随机有限元及其进展──Ⅰ.随机场的离散和反应矩的计算[J];工程力学;1994年04期
4 秦权;随机有限元及其进展──Ⅱ.可靠度随机有限元和随机有限元的应用[J];工程力学;1995年01期
5 刘春华,秦权;架设阶段悬索桥静力问题的随机有限元分析[J];计算力学学报;1998年02期
6 史治宇,罗绍湘,张令弥,丁锡洪;由试验模态数据检测结构破损的位置和大小[J];南京航空航天大学学报;1997年01期
7 李德葆;关于模态分析中若干问题的理解[J];清华大学学报(自然科学版);1987年05期
8 刘春华,秦权;悬索桥振动特性对结构参数的灵敏度[J];清华大学学报(自然科学版);1998年12期
9 秦权,楼磊;非经典阻尼对悬索桥地震反应的影响[J];土木工程学报;1999年03期
10 李杰,陈隽;子结构物理参数识别与输入地震动的复合反演研究[J];振动与冲击;1998年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李学平;余志武;;一种基于频率的损伤识别新方法[J];工业建筑;2006年S1期
2 李范春;李成;张爱锋;;多元结构损伤识别的曲率模态分析及数值仿真(英文)[J];船舶力学;2006年06期
3 杜永峰;闫力;;基于ERA算法的结构损伤识别及试验研究[J];工程抗震与加固改造;2009年04期
4 张治国;张谢东;;基于模态分析理论和神经网络的斜拉桥拉索损伤识别研究[J];中南公路工程;2007年02期
5 赵卓;王晓阳;梁军;;基于模态分析和神经网络的裂缝损伤识别[J];世界地震工程;2006年02期
6 张亮;;桥梁结构损伤识别方法的研究进展[J];山西建筑;2009年27期
7 李志强;;基于遗传算法的桩基损伤诊断研究[J];潍坊学院学报;2007年04期
8 丁德云;刘维宁;张宝才;孙晓静;;浮置板轨道的模态分析[J];铁道学报;2008年03期
9 李清富;张江威;;改进的灰色关联分析法在结构损伤识别中的应用[J];建筑科学;2008年05期
10 郭惠勇;李正良;;基于模态应变能与频率信息修正的结构多损伤识别研究[J];应用基础与工程科学学报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘蕾蕾;翁艳;;基于振动的桥梁损伤识别方法的研究进展[A];中国交通土建工程学术论文集(2006)[C];2006年
2 徐忠成;金健;王晓钢;李鸿雁;赵云峰;王盛辉;郭杏林;;利用位移模态叠加法进行管道损伤检测的实验研究[A];压力管道技术研究进展精选集——第四届全国管道技术学术会议[C];2010年
3 宋杰;张其林;;索穹顶结构动力特性分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
4 黄国君;黄晨光;江中华;刘乙君;伍敏;;基于光纤光栅的结构健康监测技术及应用研究[A];2010’力学与工程应用学术研讨会论文集[C];2010年
5 云迪;张素梅;;横撑布置形式对某中承式CFST拱桥动力特性的影响[A];中国钢协钢-混凝土组合结构分会第九次年会论文集[C];2003年
6 张洪涛;王伟;李海旺;秦冬琪;;长平煤矿钢结构输煤栈桥动力检测及模态分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
7 鲁守卫;业红玲;;汽车变速器二轴有限元分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
8 马惠敏;李士彬;汤红卫;;摩托车的振动测试与分析[A];振动利用技术的若干研究与进展——第二届全国“振动利用工程”学术会议论文集[C];2003年
9 白国良;李红星;陈爱国;朱佳宁;;某工业厂房动力特性测试[A];振动利用技术的若干研究与进展——第二届全国“振动利用工程”学术会议论文集[C];2003年
10 张文远;张东;章晋雄;;金沙江溪洛渡水电站泄洪洞事故闸门模态分析及流激振动试验研究[A];第三届全国水力学与水利信息学大会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 侯自强;频率决定WiMAX性能[N];通信产业报;2005年
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3 ;AMD:频率提升困难,2.2GHz是否将成为Athlon XP3200+的最终频率[N];电脑报;2003年
4 辽宁 郑大理;设跳线正确显示CPU频率[N];电脑报;2005年
5 ;超频后如何恢复原来的频率[N];电脑报;2002年
6 记者 柳德新 通讯员 杨雨晴;暴雨频率最大达300年一遇[N];湖南日报;2011年
7 肖冠丁;9600Pro的频率9550的定位[N];中国计算机报;2004年
8 湖北省武汉市工商局新洲分局 陈志;培训频率要快内容要新[N];中国工商报;2003年
9 本报记者 李娜;性爱频率公式有没有科学性[N];北京科技报;2005年
10 青化 编译;0.0125Hz~500kHz方波发生器[N];电子报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李大军;随机激励下梁桥结构损伤识别方法研究[D];北京工业大学;2005年
2 江阿兰;中承式肋拱桥动力特性分析及损伤识别的研究[D];东北林业大学;2004年
3 丁北斗;基于环境激励网架结构的模态分析与损伤识别研究[D];中国矿业大学;2010年
4 马辉;基于计算智能方法的简支梁桥损伤识别研究[D];吉林大学;2010年
5 何伟;中、下承式钢管混凝土拱桥损伤识别关键问题研究[D];郑州大学;2010年
6 付春雨;基于车致振动响应的铁路桥梁损伤识别方法研究[D];西南交通大学;2011年
7 贺瑞;大跨桥结构监测系统的模态识别和误差分析及损伤识别[D];清华大学;2009年
8 段红霞;钢结构地震损伤分析与损伤识别方法研究[D];大连理工大学;2010年
9 宋彦君;梁式桥监测中的应变—位移转换技术及裂缝损伤识别方法研究[D];吉林大学;2012年
10 程良彦;拱结构的损伤识别方法及损伤结果可视化研究[D];暨南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李成;基于结构模态参数损伤识别的数值方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 颜王吉;单元模态应变能灵敏度及其在结构损伤识别中的应用[D];中南大学;2008年
3 尤吉;基于模态分析的工程结构损伤识别研究[D];安徽农业大学;2007年
4 陈孟华;基于虚拟样机的轿车盘式制动器噪声的研究[D];武汉理工大学;2006年
5 高健;基于模态参数的工程结构损伤识别[D];东南大学;2006年
6 刘霞;基于ANSYS的钢筋混凝土简支梁桥极限承载力分析研究[D];河北工业大学;2006年
7 李琦;基于环境激励的刚构—连续组合梁桥的模态分析与损伤识别[D];大连理工大学;2010年
8 张爱丽;模态曲率差值法在拱肋健康监测和损伤识别中的应用研究[D];兰州理工大学;2011年
9 徐伟;基于动测法的钢筋混凝土拱桥损伤识别模拟分析[D];重庆交通大学;2009年
10 梁冰;网架损伤识别的动测研究[D];大连理工大学;2005年
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