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《大连理工大学》 2006年
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桥梁结构损伤识别方法的相关问题研究

袁颖  
【摘要】:桥梁是交通运输系统的重要组成部分,桥梁结构的健康状态是交通运输系统正常运转的前提。由于设计、施工、管理、环境腐蚀、自然灾害等原因,目前已有不少桥梁发生老化、破损、裂缝等现象。如果桥梁结构一旦发生破坏,对国民经济、社会稳定和人民的生命财产具有直接的重大影响,因此对桥梁结构进行健康监测研究,有重要的理论意义和实用价值。 结构损伤识别方法是桥梁结构的健康监测系统的重要组成部分。基于振动测试的结构损伤识别方法是目前国内外研究的热点。尽管已经提出的损伤识别理论和方法很多,但是针对测试信息不完备和数据噪声条件下的结构损伤识别方法研究得还很不充分。针对目前结构损伤识别方法研究的现状,在现有结构识别方法的基础上,本论文重点开展了基于不完备测试信息和数据噪声条件下桥梁结构损伤识别方法的数值模拟研究。本文内容分为六章。 第一章为绪论。首先介绍了论文的选题背景和意义,其次对桥梁损伤识别和健康监测发展概况做了简介,然后对基于振动测试的结构损伤识别方法的国内外研究现状做了详细的综述和简单评述,最后阐明了本文的研究范围和主要研究内容。 第二章主要介绍了结构损伤识别的理论基础以及几个有特点的损伤识别方法。 第三章,提出了一种基于残余力向量法和改进遗传算法的桥梁结构损伤识别方法。在无噪声的情况下,使用任意一阶模态数据,残余力向量法都能够对损伤进行准确定位。但是,振动测试数据中往往包含噪声,导致运用残余力向量法进行损伤识别完全不可行。考虑到这个问题,在常规模态分析的基础上,以节点的残余力向量构造用于遗传搜索优化的新目标函数形式,然后利用改进的遗传算法重点进行了噪声条件下的结构损伤定位和定量研究。遗传算法的主要改进包括:采用浮点编码、采用基于标准化几何分布排名的选择策略、采用最优保存策略、采用算术交叉算子、采用自适应变异算子。最后,本章用一个混凝土连续梁桥模型和一个平面桁架桥模型进行了数值模拟,验证了所提出方法的有效性。尽管遗传算法在损伤识别中已经取得了一定的研究成果,但是还存在一些需要解决的问题,比如,编码方案大都是基于二进制的,如何选取初始参数,如何选取遗传算子等。本文对遗传算法应用中存在的这些问题进行了深入分析与研究,得出了一些有益的结论。 第四章,在有限元模型和不完整实测模态数据的基础上,利用模态参与因子构造出结构的完整振型,建立了适用于离散杆系和梁系结构损伤识别的非线性损伤控制方
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U441

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓旭华;基于小波分析和BP神经网络的结构损伤识别方法研究[D];长沙理工大学;2010年
2 杨开荣;百米全焊钢栈桥的损伤识别研究[D];大连理工大学;2011年
3 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
4 王弘谋;斜拉桥损伤识别与应用研究[D];重庆交通大学;2011年
5 韩保勤;基于曲率模态损伤识别方法的桥梁健康监测系统研究[D];河北工业大学;2011年
6 杨树高;基于不完备实测信息的结构损伤识别研究[D];河海大学;2007年
7 张亮;空间网架结构的损伤识别[D];大连理工大学;2008年
8 王俊杰;基于遗传优化—神经网络的钢桁架桥梁损伤识别研究[D];西安建筑科技大学;2008年
9 刘天怡;基于支持向量机和振动特性的结构损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2008年
10 陈晗;动静结合法在钢桁架损伤诊断中的应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
【共引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年
2 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
3 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 张泽;大台煤矿深部原岩应力场及岩爆地质力学成因分析[D];山东科技大学;2010年
6 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
7 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
8 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
9 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
10 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈建林;神经网络技术在结构损伤识别中的应用研究[D];大连理工大学;2001年
2 陶恒亮;频率平方变化比法和小波变换在压力管道损伤识别中的应用研究[D];大连理工大学;2001年
3 禹丹江;桥梁损伤识别的动态方法研究[D];郑州大学;2002年
4 杨红霞;预应力桥梁动静载实验及研究[D];武汉理工大学;2002年
5 高灵芝;大型深潜潜艇耐压船体结构设计研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
6 徐素明;薄壁箱形梁极限强度计算方法研究[D];武汉理工大学;2004年
7 袁立侠;模式识别在工程结构振动损伤识别中的应用[D];华北工学院;2004年
8 梁鑫;适用于空间网格结构缺陷诊断问题的传感器优化布置研究[D];北京工业大学;2004年
9 连海宁;傅立叶、小波及希尔波特—黄变换在地震工程领域的应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
10 刘浩;基于异常模式的入侵检测系统的研究[D];中南大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 高盼盼;水闸结构损伤的动力诊断研究[D];河北农业大学;2011年
3 郑世夺;基于小波和振动模态分析的正放四角锥网架结构损伤检测研究[D];河北科技大学;2011年
4 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
5 李少一;考虑横向刚度退化的在役宽桥动力特性及其评价研究[D];武汉理工大学;2011年
6 吴涛;月亮岛特大桥的检测与安全性评估研究[D];中南大学;2010年
7 胡洁琼;在役预应力混凝土梁桥检测评价方法[D];长安大学;2008年
8 张科乾;悬浮隧道结构设计分析与健康监测[D];浙江大学;2011年
9 刘越;震后桥梁结构的时域损伤识别[D];西南交通大学;2010年
10 帅宗义;高速铁路桥梁健康监测系统中传感器优化布置的研究[D];西南交通大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 蒋志;;桥梁结构健康监测和损伤识别[J];广西城镇建设;2007年06期
4 黄民水;朱宏平;李炜明;;基于改进遗传算法的桥梁结构传感器优化布置[J];振动与冲击;2008年03期
5 李新平;;桥梁结构的损伤识别研究[J];科技经济市场;2006年06期
6 潘志强;;浅谈桥梁健康监测技术[J];中国水运(理论版);2006年03期
7 朱海龙;李敏;金虎;;桥梁结构的荷载与损伤识别研究进展[J];浙江建筑;2006年09期
8 余龙;闫云聚;姜节胜;陈换过;;遗传算法在结构损伤检测中的应用与改进[J];机械强度;2006年02期
9 徐庆军;;桥梁结构健康监测的最新研究和发展[J];黑龙江交通科技;2009年09期
10 陈凯;王永士;李宾宾;汪淑彬;;工程结构健康监测研究进展综述——荷载识别与损伤诊断[J];中国科技信息;2006年17期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢楠;陈英俊;;遗传算法在铁路桥梁结构优化设计中应用的可行性[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
2 赵启林;龚小波;陈浩森;;桥梁健康监测与损伤识别[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年
3 白玲;;基于曲率模态法的桥梁结构损伤识别的敏感参数研究[A];铁道科学技术新进展——铁道科学研究院五十五周年论文集[C];2005年
4 蒋济同;李志强;;基于遗传算法的梁损伤识别研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
5 袁颖;林皋;周爱红;;基于改进遗传算法的桥梁结构损伤识别应用研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
6 黄天立;楼梦麟;;基于遗传算法和灵敏度分析的结构损伤识别[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
7 刘效尧;刘晖;;桥梁结构多处损伤的逐点竞争识别[A];计算机在土木工程中的应用——第十届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2000年
8 俞亚南;;桥梁结构检测技术的现状与展望[A];第二届浙江省建设工程质量检测技术研讨会论文集[C];2005年
9 张谢东;蔡正东;;基于曲率模态和小波变换方法的连续刚构桥损伤识别研究[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2008年
10 戚兆臣;;国内特大型桥梁结构健康监测系统的现状与发展趋势[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 付丽;桥梁结构安全与健康省级重点实验室落户武汉桥科院[N];中国交通报;2009年
2 付丽;桥梁结构安全与健康重点实验室落户桥科院[N];中国建设报;2009年
3 本报记者 田翔;互取所长 互补所短[N];中国交通报;2008年
4 豫交通厅;钢管混凝土拱桥健康监测与检测技术通过鉴定[N];中华建筑报;2010年
5 记者 余海蓉 通讯员 朱品磊;我市启动营养与健康监测项目[N];深圳特区报;2009年
6 记者 张苏民;国外归来居家健康监测7天[N];海南日报;2009年
7 记者滕兑宪、通讯员庞建辉、梁妮;市玉皇阁特大桥课题研究成果达到国际先进水平[N];铜川日报;2010年
8 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
9 记者 刘欢;本市已对3432人实施健康监测[N];北京日报;2009年
10 记者 彭书;太原市建立学生健康监测信息系统[N];发展导报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁颖;桥梁结构损伤识别方法的相关问题研究[D];大连理工大学;2006年
2 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
3 谢峻;基于振动的桥梁结构损伤识别方法研究[D];华南理工大学;2003年
4 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
5 宫亚峰;城市立交桥梁健康监测理论与实践技术研究[D];吉林大学;2010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 杨小森;大跨度斜拉桥全寿命健康监测几个关键问题研究[D];北京工业大学;2011年
8 李晓飞;船体局部结构的损伤识别与检测研究[D];上海交通大学;2010年
9 王英;基于人工智能方法的预应力混凝土梁式桥损伤识别研究[D];西南交通大学;2009年
10 张明亮;基于贝叶斯理论的材料非线性桥梁结构模型修正与损伤识别[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 李秀芬;基于改进遗传—神经网络的结构损伤识别研究[D];北京工业大学;2005年
3 周建荣;钢桁架拱桥结构基于神经网络的损伤识别法[D];重庆大学;2010年
4 王熙堃;基于遗传算法的海洋平台水下构件的损伤识别研究[D];中国海洋大学;2008年
5 李小平;基于遗传算法和拓扑优化的结构多损伤识别[D];南京航空航天大学;2009年
6 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
7 游翔;基于动力特性变化的桥梁损伤定位方法[D];西南交通大学;2006年
8 王义远;简支梁损伤识别曲率模态方法分析[D];西南交通大学;2010年
9 王俊杰;基于遗传优化—神经网络的钢桁架桥梁损伤识别研究[D];西安建筑科技大学;2008年
10 范小军;梁桥的动力损伤诊断技术研究[D];重庆交通大学;2010年
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