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《大连理工大学》 2006年
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黄河胜利大桥的损伤识别研究

姜爱玲  
【摘要】:随着我国交通事业的快速发展,大型、新颖的桥梁结构形式不断涌现,新旧桥梁数量日益增多。为确保人民生命财产安全,快速有效地识别出桥梁结构可能发生损伤的部位和损伤程度,及时掌握桥梁运营下的健康状况,是当前桥梁工程研究领域的热点问题之一。 由于结构的动力特性和结构参数直接相关,结构的损伤将引起相应动力特性的改变。因此,如果能建立结构动力特性变化与结构损伤之间的映射关系,则可以利用结构振动测试信息实现结构损伤识别。按照采用数据和识别原理的不同,大致可以分为基于频率的方法、基于振型的方法、基于模态柔度的方法以及基于神经网络的方法等,但是在大型土木工程结构的测试中,一般只能获得低阶模态及不完备的自由度测试信息。于是利用实际测试中容易获得的低阶模态参数进行结构损伤识别,是结构损伤识别在大型土木工程结构中得以实用化的一个挑战性课题。 本文以我国第一座钢主梁斜拉桥——黄河胜利大桥为背景,围绕工程结构损伤的课题,分别介绍结构损伤识别的柔度阵法和神经网络法,并数值模拟了斜拉桥结构损伤的识别。 结构损伤可导致结构的模态参数柔度发生变化,因此可运用柔度阵的变化识别结构损伤位置和程度。本文建立了基于柔度差和柔度曲率的损伤识别方法,并通过数值模拟斜拉桥钢主梁的损伤证明了柔度阵法识别结构损伤是有效的。同时,开展了结构多损伤识别的研究。 神经网络方法因其具有非线性映射能力强、计算速度快、容错性好等优点,正越来越多的用于基于振动的结构损伤识别,但是对于大型复杂结构,普遍存在网络结构复杂,识别效率低下的问题。本文应用概率神经网络建立了子结构损伤识别方法,这有效降低了网络的复杂性,减少了学习样本,提高了学习效率。 研究结果表明,本文方法对于斜拉桥损伤识别具有良好的可行性,可用于实际斜拉桥结构的损伤识别和安全评估。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U445.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 毛东建;孙正华;王瑞;;基于模态参数对损伤识别的探讨[J];工程质量;2008年19期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 马少春;桥梁基于失效包络图理论的可视化安全评估[D];河南大学;2011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 张跃红;钢管混凝土拱桥的损伤识别研究[D];大连理工大学;2006年
4 冉启永;基于动力特性的拱桥损伤识别技术研究[D];重庆交通大学;2010年
5 张锋;基于模态的简支梁损伤识别[D];湖南科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2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
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
5 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
6 张娟;陈杰;段梅;;基于神经网络和广义经典分配算法的多传感器航迹关联[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 隋金雪;杨莉;华臻;张鑫;;改进的BP网络在火焰燃烧状态识别中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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9 杨永涛;张建海;王慧娟;徐元金;张志雄;项庆伟;;隘口沥青心墙坝坝基溶洞处理措施研究[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
10 卢央泽;李丽君;张明峰;;充填法开采条件下导水裂隙发育规律预测与分析[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
3 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
4 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
5 张敏;固定式海洋结构模型转换与动力特性研究[D];中国海洋大学;2010年
6 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
7 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
8 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
9 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
10 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
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 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
3 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
5 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
6 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
7 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
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9 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
10 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;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 李永梅;周锡元;高向宇;耿麟;赵胥英;;柔度曲率法对梁结构的损伤诊断[J];北京工业大学学报;2008年11期
3 马骏;陈立;赵德有;;基于柔度曲率矩阵的加筋板结构损伤识别方法[J];船舶力学;2011年08期
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5 李宏男,李东升;土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J];地震工程与工程振动;2002年03期
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8 邹大力,屈福政;基于修正模态的混合遗传算法结构损伤识别[J];大连理工大学学报;2005年03期
9 史治宇,张令弥,吕令毅;基于模态应变能诊断结构破损的修正方法[J];东南大学学报(自然科学版);2000年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前5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
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3 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
4 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
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 霍立飞;基于频率的自由—弹性支承杆损伤识别方法研究[D];长沙理工大学;2004年
3 林超伟;重庆菜园坝长江大桥系杆评估方法研究[D];重庆大学;2005年
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6 李波;大跨径拱桥病害数据库开发[D];重庆交通大学;2008年
7 聂振华;基于应变模态的圆拱结构损伤识别方法研究[D];暨南大学;2008年
8 王黎黎;大连市公路桥梁抗震安全评估[D];大连海事大学;2009年
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10 邹春蓉;基于动力特性的桥梁结构损伤识别[D];西南交通大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张敏;唐贵和;李文雄;;应用于无线传感网络的分布式损伤识别技术[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 王涛;基于振动特性的结构损伤识别方法与试验研究[D];北京工业大学;2009年
3 何文正;基于动测法的梁式桥损伤识别模拟分析[D];重庆交通大学;2009年
4 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
5 吴岁岁;钢管混凝土系杆拱桥模型的预应力损失静动力分析[D];汕头大学;2009年
6 陈闯;空心板桥铰缝损伤识别方法研究[D];重庆交通大学;2010年
7 吕延晖;刚性系杆拱桥动力特征参数与损伤的关系[D];重庆交通大学;2010年
8 冉启永;基于动力特性的拱桥损伤识别技术研究[D];重庆交通大学;2010年
9 梁安;基于应变柔度矩阵的机械结构损伤识别技术研究[D];武汉理工大学;2012年
10 熊夏青;压电智能层合结构损伤识别方法的研究[D];南京航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 李洪升,陶恒亮,郭杏林;基于频率变化平方比的压力管道损伤定位方法[J];大连理工大学学报;2002年04期
7 史治宇,吕令毅;由模态应变能法诊断结构破损的实验研究[J];东南大学学报;1999年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 林立香,滕海文,霍达,李秀芬;基于曲率模态比值的城市公路桥梁损伤识别[J];河南科学;2005年06期
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1 彭卫;王炎;;基于动力特性的中承式拱桥损伤识别[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2010年
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3 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
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8 周宝龙;孙智;;基于DLV法的斜拉桥分散式损伤识别研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
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10 张庆;史家钧;;基于模态应变能改变的损伤统计识别方法研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前8条
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5 国伟 张衍涛;海洋平台结构的实时监测和检测成像技术[N];中国石化报;2003年
6 本报见习记者 许琦敏;桥梁健康的守护者[N];文汇报;2003年
7 顾猛;第四届全国防震减灾工程学术研讨会召开[N];中国建设报;2009年
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6 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
7 李国东;钢结构损伤诊断实用方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
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9 狄生奎;基于动力参数的损伤识别及嵌入SMA的钢筋砼结构自监测与自修复研究[D];兰州理工大学;2011年
10 严鹏;基于信号理论的桥梁健康监测降噪处理和损伤识别研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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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
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6 郭宗江;基于应变模态的桁架结构损伤识别[D];兰州理工大学;2010年
7 姜治明;基于Hilbert-Huang的井架损伤识别研究[D];大庆石油学院;2010年
8 李俊萍;工程结构损伤识别技术研究[D];华北工学院;2002年
9 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
10 郝文峰;基于Hilbert-Huang变换和振动传递率的玻璃幕墙开胶损伤识别研究[D];江苏大学;2010年
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