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《浙江大学》 2007年
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预应力混凝土斜拉桥损伤识别理论及应用研究

荆龙江  
【摘要】: 结构损伤识别方法是桥梁结构健康监测系统的重要组成部分,而基于结构动力响应的损伤识别方法更是目前的研究热点。本文在现有结构损伤识别研究的基础上,以一座大跨度预应力混凝土斜拉桥为主要背景,对桥梁结构损伤识别所面临的难点问题进行了深入研究。 本文首先建立了斜拉桥空间精细有限元模型,通过雅可比参数型优化法对建立的有限元模型进行修正研究,获得了与实际桥梁结构状态更加符合的基准有限元模型,并对该斜拉桥进行了模态分析,结果表明该斜拉桥结构固有频率很低,模态密集,存在很多耦合振动的情况。 根据多自由度体系的振动特征方程,本文从理论上推导了模态参数中特征频率和模态振型对结构不同位置的灵敏度公式,并以一三跨混凝土连续梁桥模型,对推导的灵敏度公式进行了验证,结果表明模态参数对连续梁桥不同位置的敏感程度是各不相同的,所推导的理论计算方法适用于类似的梁系结构。 基于模态曲率和柔度矩阵的概念,本文构造出了两个损伤指标,提出了利用局部最优原则并根据损伤指标曲线的峰值点来对损伤进行判定的方法。根据模态分析结果,对斜拉桥主梁结构中设定的损伤进行了识别研究,研究表明构造的损伤指标能明确的识别出结构的损伤位置及程度而且具有很好的抗噪声能力。 利用遗传算法,本文以结构各测点模态柔度变化率为设计变量来构造遗传算法损伤识别所需的适应度函数,对斜拉桥主梁结构中设定的损伤进行了识别研究,研究表明遗传算法结合柔度变化率能明确的识别出结构的损伤位置及程度而且具有较好的抗噪声能力。 小波变换是为了解决传统傅里叶变换不能同时在频域和时域取得最佳分辨率而提出的一种新的变换。本文最后研究了小波及小波包分解在桥梁结构损伤预警中的方法和应用。对于不同损伤情况下的时域信号,经过小波及小波包分解后都可以明确的判定结构损伤发生的时刻,达到损伤预警的目的,而且通过小波包分解也验证了高频信号对结构的损伤更加敏感。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U441

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周畅;在役桥梁状态评估和养护管理方法的研究[D];浙江大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 李兆霞,李爱群,陈鸿天,郭力,周太全;大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2003年05期
4 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
5 许铎;桥梁工程事故浅析[J];东北公路;2003年04期
6 孙增寿,韩建刚,任伟新;基于曲率模态和小波变换的结构损伤位置识别[J];地震工程与工程振动;2005年04期
7 袁颖;林皋;柳春光;周爱红;;遗传算法在结构损伤识别中的应用研究[J];防灾减灾工程学报;2005年04期
8 薛祥;霍达;滕海文;姜雪峰;;离散空间小波分析的环境荷载下桥梁的损伤识别[J];公路交通科技;2006年07期
9 陈淮,禹丹江;基于曲率模态振型进行梁式桥损伤识别研究[J];公路交通科技;2004年10期
10 谭永朝,郑翰献,俞菊虎,杨骊先,孙炳楠;钱江四桥桥梁实时健康监测系统开发研究[J];公路交通科技;2004年11期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 汪劲丰;预应力混凝土斜拉桥施工控制的关键技术研究[D];浙江大学;2003年
2 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
3 吴小平;复杂桥梁结构综合监测系统开发研究[D];浙江大学;2005年
4 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
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 林宝龙;小波变换在结构损伤识别中的应用研究[D];浙江大学;2006年
2 王建江;基于贝叶斯统计方法的桥梁损伤识别研究[D];浙江大学;2005年
3 翁沙羚;文晖大桥健康监测评估系统的研究与开发[D];浙江大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩大建,王文东;基于振动的结构损伤识别方法的近期研究进展[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年01期
2 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
3 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
4 廖玉凤;王伟;;既有混凝土桥梁病害特征及病因浅析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
5 程华才,梅传江,赵永宽;吊杆拱桥更换拉索工程的施工工艺[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年02期
6 李义,蔡敏,胡俊;桥梁评价系统的研究与开发[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
7 毕卫红,郎利影;桥梁检测中光纤传感技术的研究综述[J];传感器世界;2002年06期
8 王若林,肖焕雄;基于优化遗传算法的结构参数识别[J];长江科学院院报;2004年05期
9 曾德荣,肖盛燮;桥梁性态参数诊断系统理论和软件的开发[J];重庆交通学院学报;2003年03期
10 陆萍,吴海军;基于动力响应的大型桥梁健康监测的一些问题[J];重庆交通学院学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李正农;李秋胜;郅伦海;陈伏彬;戴益民;吴玖荣;傅继阳;;多个地区风场和建筑结构风致响应的远程监控实测系统[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2007年
2 黄维平;刘娟;;基于遗传算法的海洋平台损伤诊断研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
3 陆费东;蒋爱平;;小波分析在控制中的应用及展望[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
4 黄晓敏;何天淳;程郝明;陈彦江;;CFRC梁拉敏性试验研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
5 王应军;梅曙辉;李卓球;宋显辉;;基于ANSYS的武汉长江二桥非线性有限元分析[A];第二届湖北省力学学会青年学术研讨会论文集[C];2006年
6 蔡惟鑫;罗仁安;;城市重要建筑物在营运中结构安全的长期连续监控与损伤诊断评估[A];2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛优秀论文集[C];2007年
7 蔡惟鑫;罗仁安;;城市重要建筑物在营运中结构安全的长期连续监控与损伤诊断评估[A];2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛“湖北省防灾减灾与应急管理体系建设”分论坛论文集[C];2007年
8 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
9 周晶;魏大春;;重大水工混凝土结构的健康监测与损伤识别[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
10 王兴林;艾军;杨杰;;土木结构损伤诊断的研究现状与发展[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王若林;桥梁实时在线检测与健康监测若干问题研究[D];武汉大学;2005年
2 禹丹江;土木工程结构模态参数识别[D];福州大学;2006年
3 蒋华;基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论研究[D];西南交通大学;2005年
4 孙万泉;水电站厂房结构振动分析及动态识别[D];大连理工大学;2004年
5 赵红兵;基于“能量测试”和优化方法的结构单元损伤识别[D];大连理工大学;2005年
6 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
7 赵亚平;钢筋混凝土梁损伤诊断的振动模态分析方法[D];中国农业大学;2005年
8 郭国会;桥梁结构动力损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2001年
9 赵瑞珍;小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张迁;基于键合图的模型修正方法研究[D];中南大学;2005年
2 张宇辉;桥梁结构健康监测技术与方法研究[D];湖南大学;2005年
3 夏樟华;基于静动力的桥梁结构有限元模型修正[D];福州大学;2006年
4 陈志为;基于统计模式识别技术的结构异常检验[D];福州大学;2006年
5 曹冰;预应力混凝土梁的动力损伤诊断研究[D];湖南大学;2006年
6 王建萍;RBF神经网络在平面桁架损伤检测中的应用研究[D];河北农业大学;2005年
7 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
8 朱宝训;大型桥梁健康诊断测量若干问题的研究[D];西南交通大学;2005年
9 刘昭清;基于神经网络的浅埋框架结构损伤诊断方法的研究[D];西南交通大学;2005年
10 杨晓燕;钢管混凝土拱桥运营状况监测与报警系统软件研究[D];西南交通大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭国会,范培生,易伟进;基于振型变化的框架结构破损评估[J];重庆建筑大学学报;1998年06期
2 陈素文,李国强;人工神经网络在结构损伤识别中的应用[J];振动、测试与诊断;2001年02期
3 岳林,张令弥;脉冲激励下信号去噪新方法研究和仿真[J];振动工程学报;2003年03期
4 赵翔,李爱群,缪长青,韩晓林,李兆霞;润扬大桥结构健康监测系统传感器测点布置[J];工业建筑;2005年01期
5 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
6 张连振;黄侨;王潮海;;基于多目标遗传算法的传感器优化布点研究[J];工程力学;2007年04期
7 项宝卫;余雪芬;骆兆文;;模拟退火算法在优化中的研究进展[J];台州学院学报;2005年06期
8 王振阳,叶贵如,徐兴;大跨独塔斜拉桥的自振特性测试与分析[J];公路交通科技;2003年04期
9 苏成,韩大建,王乐文;大跨度斜拉桥三维有限元动力模型的建立[J];华南理工大学学报(自然科学版);1999年11期
10 刘高,王秀伟,强士中;斜拉板桥的动力分析模型[J];桥梁建设;1999年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 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
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 张开鹏;结构损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2004年
2 郭国会;桥梁结构动力损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2001年
3 汪劲丰;预应力混凝土斜拉桥施工控制的关键技术研究[D];浙江大学;2003年
4 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
5 管德清;焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论的研究[D];湖南大学;2003年
6 陈海全;应用形状记忆合金的大跨桥梁结构振动控制理论研究与振动台试验[D];天津大学;2003年
7 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
8 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
9 韦成龙;大跨度板桁结合主梁斜拉桥极限承载力分析[D];中南大学;2004年
10 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
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 姜爱玲;黄河胜利大桥的损伤识别研究[D];大连理工大学;2006年
4 蒋伟平;斜拉桥换索理论及其技术问题的研究[D];西南交通大学;2003年
5 方文定;高密度硬盘磁头形状优化设计[D];东南大学;2006年
6 霍凤斌;混沌模拟退火算法在储层参数反演中的应用[D];成都理工大学;2007年
7 孙田甜;桥梁健康监测传感器的优化配置方法研究[D];大连理工大学;2008年
8 彭雪林;基于健康监测的大跨度斜拉桥基准有限元模型[D];福州大学;2004年
9 曹水东;桥梁结构损伤识别研究[D];长沙理工大学;2006年
10 谢东海;桥梁结构损伤识别技术研究[D];山东大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王婷杰,施惠昌;一种基于模糊理论的一致性数据融合方法[J];传感器技术;1999年06期
2 肖根旺,郭红星,徐忠阳;全站仪自动变形监测系统在招宝山大桥变形监测中的应用[J];测绘信息与工程;2002年04期
3 鞠彦忠,盛严,陈景彦,陈建华,扬湘江;基于模型修改的结构损伤检测[J];东北电力学院学报;2000年04期
4 郭星辉,韩二中;应用参数识别技术提高有限元动力计算的精度[J];东北大学学报(自然科学版);1989年03期
5 李宏男,阎石,林皋;智能结构控制发展综述[J];地震工程与工程振动;1999年02期
6 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
7 裴强,郭迅,张敏政;桥梁健康监测及诊断研究综述[J];地震工程与工程振动;2003年02期
8 李忠献,杨晓明,丁阳;应用人工神经网络技术的大型斜拉桥子结构损伤识别研究[J];地震工程与工程振动;2003年03期
9 李宏男,孙鸿敏;基于小波分析和神经网络的框架结构损伤诊断方法[J];地震工程与工程振动;2003年05期
10 郭杏林,陈建林;基于神经网络技术的结构损伤探测[J];大连理工大学学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 姜绍飞;倪一清;高赞明;;基于概率神经网络的青马悬索桥损伤定位的仿真研究[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
2 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
3 乐云祥;王林;张文达;李雄晖;;武汉军山长江大桥主桥施工控制[A];二○○○年湖北省桥梁学术讨论会论文集(上册)[C];2000年
4 曾宪武;王永珩;;桥梁建设的回顾和展望[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2001年桥梁学术讨论会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 蔡金标;大跨度悬索桥空间分析的组合单元法[D];浙江大学;2002年
2 赵长军;大跨索桁桥初步设计研究[D];浙江大学;2002年
3 周太全;桥梁构件局部热点应力分析及其疲劳损伤累积过程模拟[D];东南大学;2003年
4 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
5 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
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 任宜春;基于小波分析的结构损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2004年
【相似文献】
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1 巩春领,陶海,吴文明,常英;斜拉桥合理成桥状态确定的序列二次规划法[J];力学季刊;2005年02期
2 谢峻;江见鲸;王国亮;王来永;;大跨度预应力混凝土箱梁桥的健康监测系统[J];清华大学学报(自然科学版);2006年12期
3 戈嗣诚;陈国良;;平流层飞艇的结构健康监测系统初探[J];航天返回与遥感;2007年03期
4 杨旭东;杨祥妹;;高速公路机电工程健康监测系统应用研究[J];中国交通信息化;2011年05期
5 杨琪;黄建跃;;G325九江大桥斜拉桥健康监测系统[J];广东公路交通;2011年02期
6 曾神昌,麦汉超;结构健康监测系统中的频率响应方法[J];强度与环境;2004年01期
7 贾建平;;斜拉桥跨铁路施工安全防护技术[J];铁道建筑技术;2006年03期
8 韩国宁;;柳州三门江大桥健康监测系统设计研究[J];四川建筑;2007年03期
9 杨杰;李爱群;李兆霞;;桥梁结构健康监测的数据融合框架[J];防灾减灾工程学报;2008年03期
10 李明刚;;基于光纤光栅传感技术的隧道健康监测系统[J];山西建筑;2009年03期
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1 朱华伟;王弘谋;彭卫;;斜拉桥主梁损伤指标的敏感性研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
2 汤立群;;集中式远程无线桥梁健康监测系统及桥梁内部应变演化分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
3 汤立群;刘逸平;刘泽佳;何庭蕙;黄小清;;集中式桥梁健康监测系统与健康监测分析[A];第三届二十一世纪的实验力学学科发展——海峡两岸实验力学研讨会摘要集[C];2009年
4 王永安;姜竹生;薛政群;;五河口斜拉桥主梁设计与施工[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
5 叶启洪;;宽河上斜拉桥总体布局中一些问题的探讨[A];中国土木工程学会市政工程学会第三次全国城市桥梁学术会议论文集[C];1991年
6 蔡键;蔡敏;;斜拉桥主梁端部轴向位移的研究[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论文集[C];1999年
7 陈德伟;黄大健;;PC 斜拉桥悬臂施工的拉索式长挂篮新工艺[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十二届年会论文集(上册)[C];1996年
8 欧进萍;;土木工程结构智能感知材料、传感器与健康监测系统[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
9 李玉宏;卜东平;;斜拉桥主梁悬臂段前支点挂篮施工技术研究[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集(上册)[C];2010年
10 邬恒银;王仲康;;武汉长江公路桥斜拉桥施工方法研究[A];全国桥梁结构学术大会论文集(上册)[C];1992年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 程守勤;东南大学成功研制出实时健康监测系统[N];江苏科技报;2010年
2 本报记者 华凌;手机:医生的监控仪[N];科技日报;2007年
3 ;特大桥呼唤健康监测系统[N];中国建设报;2004年
4 许先庆 李学华;鄱阳湖大桥建成在线健康监测系统[N];九江日报;2008年
5 王文斌;应变监测系统为港口装卸设备实时“体检”[N];中国交通报;2007年
6 石中生;山西建立特大桥管养和健康监测系统[N];中国交通报;2007年
7 葛志浩;上海热浪与健康监测系统模拟运行[N];中国气象报;2007年
8 记者 彭薇;给所有孩子建一份动态健康档案[N];解放日报;2011年
9 刘黎霞季轩;广州西塔耗资535万装上“心电图”[N];广东建设报;2008年
10 张晓文;阳逻长江大桥雄姿初显[N];中国经济导报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢伟;基于现场总线的大跨空间结构健康监测系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 卢伟;基于现场总线的大跨空间结构健康监测系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 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
4 胡军;荆岳大桥结构健康监测系统研究及应用[D];武汉理工大学;2012年
5 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
6 王今朝;大跨斜拉桥断索危险性理论分析及健康监测方法研究[D];东北林业大学;2010年
7 付军;预应力混凝土子母斜拉桥索力及施工优化研究[D];武汉理工大学;2006年
8 蓝章礼;桥梁健康监测系统的数据获取:理论和方法研究[D];重庆大学;2008年
9 乔朋;斜拉桥扁平钢箱主梁剪力滞效应研究[D];长安大学;2009年
10 赵海涛;基于光纤传感技术的复合材料结构全寿命健康监测研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋宗平;大跨度斜拉桥多余约束布点法在理论研究和应用[D];重庆交通大学;2009年
2 刘娟;起重机健康监测系统的设计及开发[D];中北大学;2011年
3 武赟瑜;千厮门大桥健康监测系统方案研究[D];长安大学;2012年
4 廖威;新光大桥健康监测系统研究[D];华南理工大学;2010年
5 刘倩;大跨空间结构健康监测系统研究[D];大连理工大学;2011年
6 胡珊;屋顶网架结构健康监测系统的设计与研究[D];武汉理工大学;2012年
7 侯攀;自锚式悬索桥健康监测系统监测信息处理与状态评估研究[D];长沙理工大学;2012年
8 张婉;威海市靖海湾斜拉桥主梁施工关键技术研究与实践[D];山东大学;2012年
9 杨礼东;大连体育场结构健康监测系统的设计和研发[D];大连理工大学;2013年
10 张波;梅山过桥结构健康监测系统设计与实施[D];东北大学;2008年
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