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建筑结构动力特性参数反演方法研究

王爱文  
【摘要】: 本文探讨了用多种方法对建筑结构动力特性参数进行反演,包括理论方法、实验方法,理论和实验相合的方法以及计算机仿真。其中有些是总结了前人的成果,有些是作者的探索。 通过公式推导从理论上明确了杆、梁一维波动情况下动力特性参数反演的可能性,说明非适定性问题在正则化意义上的解是存在的。 然后利用结构地震响应的测量数据,结合遗传算法,提出了基于遗传算法的广义统计平均法,指出对于承受非单调荷载的线性结构系统而言,其输入、输出及模型参数之间存在着一一对应关系,而以遗传算法为代表的全局优化算法可有效地实现参数的全局非线性反演。根据模态反问题理论,利用实测模态数据识别结构动力模型的物理参数,通过有限元分析并引进遗传算法,反演了结构的基本参数(刚度,阻尼等),提出了通过残余力向量识别结构的损伤部位和损伤程度。 最后利用人工神经网络的非线性能力、自学习能力以及容错性和冗长性等特点,通过样本的学习,测试和应用三个方面对结构损伤进行了识别。并在如何选取合适的网络形式和网络参数以及样本集的组成方面进行了研究。 文中综合了昆明理工大学工程抗震研究所关于傣族新民居模型(后张预应力整体装配式梁柱体系即IMS体系)抗震实验所测得的数据,证明了上述方法的可行性。


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