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《大连理工大学》 2008年
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空间网架结构的损伤识别

张亮  
【摘要】: 网架结构是近些年来发展迅速的一种空间结构。这种结构适合于大空间、超大空间建筑,投资巨大,往往是人群密集或配置重要设施的场所。如果发生事故将可能引起重大的经济损失和生命危险。近年来发生了许多大跨度空间结构倒塌的实例。因此,如何检测和监测网架的运行状况有很大的实际意义。结构的检测有静力方法和动力方法,动力方法可以得到结构的频率、振型等参数,便于从整体上把握结构的运行性能,本文主要研究网架检测的动力方法。 本文以一足尺网架模型的试验研究为基础,通过动态测试试验得出网架的频率、振型等动态参数,并根据这些参数分析网架结构损伤检测的模态方法。 以实验网架为分析原型,结合Ansys有限元软件,比较了不同模态指标在网架损伤识别中的有效性,通过添加噪声比较各个指标的抗噪能力。通过比较得出模态应变能方法和最小二乘支持向量机方法结合比较适合网架损伤识别。具体做法是模态应变能初步定位疑似损伤杆件,再结合最小二乘支持向量机对损伤准确定位和定量。通过数值模拟,假设杆件单损伤并添加一定噪声,识别结果证明文中采用的方法是可行的。 最后,考虑到实际检测中,网架结构自由度数目巨大,不可能得到所有自由度上的振动信息,会遇到测量模态不完备的情况,文中分析了传感器的优化布置,以及得到不完备测量数据后如何对网架结构的运行情况进行评估。文中通过单损伤工况,通过比较不同模态扩阶方法,得出采用有效独立法选择自由度,使用动态扩阶得到完备模态,再使用模态应变能和最小二乘支持向量机相结合的方法进行损伤识别能够得到满意的结论。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU356

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王山山,任青文;基于曲率模态振型的刚架结构损伤检测[J];动力学与控制学报;2005年02期
2 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
3 孙宗光,高赞明,倪一清,丁皓江;斜拉桥桥面结构损伤位置识别的指标比较[J];工程力学;2003年01期
4 刘斌,姚永丁,叶贵如;斜拉桥传感器优化布点的研究[J];工程力学;2005年05期
5 刘龙;孟光;;基于曲率模态和支持向量机的结构损伤位置两步识别方法[J];工程力学;2006年S1期
6 左云,陈明宪,赵跃宇;桥梁健康监测及传感器的优化布置[J];公路;2004年04期
7 薛祥;霍达;滕海文;;基于空间小波分析的桥梁损伤识别[J];中外公路;2005年06期
8 王修勇,陈政清;基于柔度矩阵和神经网络的结构损伤识别法[J];机械强度;2002年02期
9 丁阳;张玉峰;李忠献;;大跨度空间网格结构的损伤定位[J];建筑结构学报;2006年01期
10 尹德钰,赵红华;网架质量事故实例及原因分析[J];建筑结构学报;1998年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2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 何浩祥;空间结构健康监测的理论与试验研究[D];北京工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 禹丹江;桥梁损伤识别的动态方法研究[D];郑州大学;2002年
2 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
3 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
4 梁冰;网架损伤识别的动测研究[D];大连理工大学;2005年
5 苏启旺;既有建筑结构的损伤诊断研究[D];西南交通大学;2005年
6 游春华;基于模态技术的损伤识别[D];武汉大学;2005年
7 岳增国;大跨度空间结构的损伤检测与诊断研究[D];天津大学;2005年
8 袁野;损伤指标法用于混凝土拱坝损伤位置识别的研究[D];浙江大学;2006年
9 王锋;基于模态应变能方法的桥梁损伤识别研究[D];长沙理工大学;2006年
10 李志强;基于结构健康检测理论的构件损伤识别研究[D];中国海洋大学;2006年
【共引文献】
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 周俐俐;沈鹃;;基于曲率模态和柔度曲率的变截面钢梁多损伤静态识别[J];四川建筑科学研究;2008年03期
3 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
4 刘玲玉;熊峰;李拨;;改进的模态曲率改变率损伤识别方法研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期
5 薛刚;李奉阁;刘海生;;损伤钢筋混凝土简支梁模态频率变化规律试验研究[J];四川建筑科学研究;2011年02期
6 肖烨;陈剑毅;易萍华;;自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2011年02期
7 王卓;;曲率模态法用于网壳结构损伤定位的有效性分析[J];四川建筑科学研究;2012年03期
8 张俊;;浅析螺栓球节点网架施工的质量控制[J];安徽建筑;2007年03期
9 李淑华;徐良培;陶建平;;基于支持向量机的我国水产品出口贸易风险预警研究[J];安徽农业科学;2008年30期
10 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 ;LS-SVM Based Stable Generalized Predictive Control[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 阎纲;梁昔明;龙祖强;李翔;;一种新的提前一步预测控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 孙玉坤;王博;丁慎平;;基于模糊支持向量机的赖氨酸发酵软测量[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 杨宁;计算机辅助卷烟配方设计关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 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
8 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
9 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
10 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
3 徐芳芳;优化问题的PVD算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
5 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
7 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
8 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
9 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 张兆宁,董肖红,潘云峰;基于小波变换模极大值去噪方法的改进[J];电力系统及其自动化学报;2005年02期
3 李爱群,缪长青,李兆霞,韩晓林,吴胜东,吉林,杨玉冬;润扬长江大桥结构健康监测系统研究[J];东南大学学报(自然科学版);2003年05期
4 丁幼亮,李爱群,韩晓林;基于小波包分析的结构实时损伤报警数值研究[J];东南大学学报(自然科学版);2003年05期
5 赵玲;李爱群;;基于单元应变能变化率的结构损伤识别方法[J];东南大学学报(自然科学版);2007年06期
6 高维成;刘伟;;网壳结构损伤识别的数值模拟及试验研究[J];工程力学;2006年10期
7 廖锦翔,袁明武,张劲泉;小波变换在桥梁结构损伤识别中的应用[J];公路交通科技;2004年11期
8 唐和生,薛松涛,陈镕,王远功;基于小波变换在线结构损伤检测分析研究[J];固体力学学报;2004年01期
9 秦文科;鲁丽君;查小鹏;;结构应变模态获取途径的理论与仿真研究[J];国外建材科技;2008年03期
10 李运生,张彦玲;明石海峡大桥的监测[J];世界桥梁;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 宋雨;文晖大桥健康监测与评估管理系统主要问题研究[D];浙江大学;2003年
2 樊江玲;基于输出响应的模态参数辨识方法研究[D];上海交通大学;2007年
3 陈敏;火灾后混凝土损伤超声诊断方法及应用研究[D];中南大学;2008年
4 王卓;网壳结构参数识别技术和损伤检测方法研究[D];北京工业大学;2009年
5 朱焰煌;环境激励下大跨空间钢结构参数识别与损伤预警[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽梅;钢桁架结构无损检测的动力学敏感参数研究[D];河北农业大学;2004年
2 梁冰;网架损伤识别的动测研究[D];大连理工大学;2005年
3 邵云飞;桁架结构损伤识别方法研究[D];兰州理工大学;2007年
4 刘志鑫;网架结构的损伤诊断[D];大连理工大学;2007年
5 王靖;振动筛局部结构损伤检测方法的研究[D];太原理工大学;2007年
6 朱华;小波分析及其在信号降噪中的应用研究[D];武汉理工大学;2007年
7 孙家升;基于应变模态技术的桥梁损伤识别[D];西南交通大学;2008年
8 李多田;基于小波分析的结构无损检测的应用研究[D];安徽理工大学;2008年
9 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
10 顾津申;基于结构模态参数的损伤识别技术[D];武汉理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 邵长海;基于小波包能量—神经网络的四角锥网架损伤检测方法研究[D];河北科技大学;2012年
2 李超;网架结构焊接空心球节点损伤检测研究[D];河北科技大学;2012年
3 张立伟;基于应变模态和RBF神经网络的网架结构损伤检测方法研究[D];河北科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 赵占朝,陈英俊;平面桁架结构损伤的探测、定位与评估[J];北方交通大学学报;1996年02期
3 张爱林;基于功能可靠度的结构全寿命设计理论研究综述[J];北京工业大学学报;2000年03期
4 苏惠敏,张明廉;多传感器检测系统的分布式数据融合[J];北京航空航天大学学报;1999年03期
5 刘占魁,刘宝许;隧道工程监控技术与位移反分析测点优化布置[J];包头钢铁学院学报;2002年01期
6 曾敦弟;关于建筑结构地震反应分析中振型参与系数物理意义的讨论[J];成都大学学报(自然科学版);1998年03期
7 夏力农,王根成;网架事故原因分析及经验教训[J];常德高等专科学校学报(自然科学版);1999年02期
8 周智,边玉明,田石柱;土木工程健康监测用F-P光纤应变测量技术[J];传感器技术;2001年04期
9 周智,欧进萍;土木工程智能健康监测与诊断系统[J];传感器技术;2001年11期
10 李佳升,喻进辉;用最佳逼近解法诊断工程结构损伤[J];长沙交通学院学报;1996年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 段雪平;朱宏平;;基于遗传算法的结构破损参数检测[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
2 陈云周;牟在根;张举兵;;十杆桁架优化设计的遗传算法研究[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
3 程庆国;;我国桥梁工程的成就与展望[A];中国土木工程学会第八届年会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 郭国会;桥梁结构动力损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2001年
2 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
3 郭健;基于小波分析的结构损伤识别方法研究[D];浙江大学;2004年
4 何旭辉;南京长江大桥结构健康监测及其关键技术研究[D];中南大学;2004年
5 袁旭东;基于不完备信息土木工程结构损伤识别方法研究[D];大连理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪莉;双层柱面网壳结构半主动控制理论研究[D];北京工业大学;2001年
2 潘芹;卡尔曼滤波时域识别方法在损伤诊断中的应用研究[D];湖南大学;2002年
3 肖调生;基于模态参数的工程结构损伤识别方法的研究[D];湖南大学;2002年
4 何国波;基于振动的混凝土坝损伤检测的可行性研究[D];浙江大学;2003年
5 刘娟;基于遗传算法的海洋平台传感器优化配置及损伤诊断研究[D];中国海洋大学;2003年
6 谭冬梅;基于神经网络的空间网架有限元模型修正[D];武汉理工大学;2003年
7 温之建;多变量系统辨识的研究与应用[D];北京化工大学;2004年
8 邓昌;基于环境激励大跨结构的模态试验分析[D];东南大学;2004年
9 夏炎;南京奥体中心体育场空间结构损伤识别初探[D];东南大学;2004年
10 赵琛;用概率神经网络对混凝土拱坝进行损伤位置识别的研究[D];浙江大学;2005年
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7 冯飞;蔡建国;冯健;王蜂岚;张晋;;网架结构荷载动力放大系数研究[J];空间结构;2011年01期
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9 计荣利;陆岩;;大跨度空间网架结构施工安全监测[J];国外建材科技;2008年01期
10 谭冬梅;邢旺;瞿伟廉;;基于模糊模式识别的空间网架有限元模型修正[J];武汉理工大学学报;2010年09期
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2 罗恩;;关于空间结构分析与应用方面的一些研究工作[A];庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C];2001年
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4 李永成;两翼齐飞[N];中国航空报;2004年
5 通讯员 杨学伟 记者 李月和;钢的意志打造出铁的市场[N];菏泽日报;2010年
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1 汪菁;深圳市民中心屋顶网架结构健康监测系统及其关键技术研究[D];武汉理工大学;2008年
2 谭冬梅;基于小波分析的空间杆系结构的损伤识别[D];武汉理工大学;2007年
3 杜咏;大空间建筑网架结构实用抗火设计方法[D];同济大学;2007年
4 肖纯;工程结构远程健康监测系统的集成与数据处理研究[D];武汉理工大学;2006年
5 李学军;体育馆建筑结构概念设计研究[D];北京工业大学;2005年
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1 蒋勇;考虑几何非线性的空间网架结构在三维地震作用下响应分析[D];山东建筑大学;2012年
2 邱继军;异型空间网架结构快速成型与优化设计[D];哈尔滨工程大学;2013年
3 刘颖;空间网架结构在爆炸作用下的冲击荷载及泄爆措施[D];华侨大学;2012年
4 刘泽祺;大跨度空间网架结构的温度及火灾分析[D];太原理工大学;2012年
5 高慧;重庆市某体育馆大型网架结构分析与设计[D];重庆大学;2004年
6 翟振锋;光纤光栅传感技术在网架结构健康检测中的应用研究[D];浙江大学;2005年
7 白聚会;空间网架结构在地震作用下考虑损伤累积的弹塑性分析[D];天津大学;2004年
8 岳文萍;大跨空间网架结构多点输入下地震反应分析与振动控制[D];西安建筑科技大学;2009年
9 张亮;空间网架结构的损伤识别[D];大连理工大学;2008年
10 焦鹏飞;空间网架结构的荷载识别[D];汕头大学;2008年
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