網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別及BIM技術(shù)在施工模擬中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-15 23:07
通過(guò)對(duì)目前眾多在役大跨工業(yè)網(wǎng)架的安全性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),工業(yè)網(wǎng)架屬于多次超靜定結(jié)構(gòu),其工業(yè)網(wǎng)架一旦發(fā)生重大損傷,將會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,甚至危及工作人員的生命安全。本文通過(guò)具體案例做了兩方面的研究,一方面是通過(guò)靜力分析和動(dòng)力分析相結(jié)合的損傷識(shí)別方式,對(duì)現(xiàn)役工業(yè)網(wǎng)架進(jìn)行損傷檢測(cè),確定其損傷的位置及其損傷程度,為在役建筑提供一種安全預(yù)警機(jī)制。第二方面的研究則是結(jié)合目前較為流行的BIM技術(shù)對(duì)大跨工業(yè)網(wǎng)架進(jìn)行施工模擬,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架的設(shè)計(jì)、施工一體化。利用大型有限元軟件SAP2000建立在役工業(yè)網(wǎng)架模型,通過(guò)靜力分析確定網(wǎng)架的最不利荷載組合形式,然后采用固有頻率和曲率模態(tài)差兩種動(dòng)力損傷檢測(cè)方法對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行單處損傷、多處損傷等各種損傷工況的識(shí)別,然后對(duì)其識(shí)別的結(jié)果進(jìn)行比較分析。研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)架的固有頻率可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷,但識(shí)別的效果并不是很好,所以只能將頻率的變化作為定位的初步指標(biāo)之一。而以曲率模態(tài)差為損傷指標(biāo)對(duì)工業(yè)網(wǎng)架進(jìn)行損傷定位具有比較高的準(zhǔn)確性,不僅可以確定網(wǎng)架損傷的范圍,甚至可以具體到某一桿件的損傷。利用BIM工具中的Revit軟件,通過(guò)直接創(chuàng)建桿件族和節(jié)點(diǎn)族的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架建模過(guò)程,...
【文章來(lái)源】: 李興朝 河北建筑工程學(xué)院
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景、研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)、外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 損傷識(shí)別技術(shù)
1.2.2 BIM技術(shù)
1.3 損傷識(shí)別的研究方法
1.3.1 基于靜力特性的損傷識(shí)別方法
1.3.2 基于動(dòng)力特性的損傷識(shí)別方法
1.4 研究的主要內(nèi)容及其研究目標(biāo)
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究目標(biāo)
第2章 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的相關(guān)理論及靜力特性分析
2.1 基于振型模態(tài)的分析理論
2.1.1 基于特征向量的分析理論
2.1.2 基于Ritz向量的分析理論
2.1.3 基于曲率模態(tài)的分析理論
2.2 工業(yè)網(wǎng)架建模
2.3 工業(yè)網(wǎng)架模型荷載的選取
2.4 各種荷載單獨(dú)作用下的網(wǎng)架變形及其荷載工況的選取
2.4.1 各種荷載單獨(dú)作用下的網(wǎng)架變形
2.4.2 荷載工況及荷載工況組合的選取
2.5 不同荷載工況組合下的靜力特性分析
2.5.1 荷載工況組合一、二下的靜力特性分析
2.5.2 荷載工況組合三、四下的靜力特性分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于固有頻率和曲率模態(tài)差的動(dòng)力特性分析
3.1 基于固有頻率的損傷識(shí)別理論及其分析
3.2 固有頻率損傷指標(biāo)
3.2.1 基于頻率變化比的損傷指標(biāo)
3.2.2 基于頻率變化平方比的損傷指標(biāo)
3.2.3 基于正規(guī)化頻率變化率的損傷指標(biāo)
3.3 基于固有頻率的數(shù)值模擬結(jié)果與分析
3.3.1 單處損傷結(jié)果及分析
3.3.2 多處損傷結(jié)果及分析
3.4 曲率模態(tài)振型損傷指標(biāo)
3.4.1 基于曲率模態(tài)差的損傷指標(biāo)
3.4.2 基于曲率模態(tài)變化率的損傷指標(biāo)
3.4.3 基于曲率模態(tài)比的損傷指標(biāo)
3.4.4 基于曲率模態(tài)指標(biāo)的損傷指標(biāo)
3.5 基于曲率模態(tài)振型的動(dòng)力特性分析
3.5.1 定義損傷工況
3.5.2 模態(tài)振型分析
3.5.3 曲率模態(tài)差分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于BIM技術(shù)的工業(yè)網(wǎng)架建模
4.1 BIM技術(shù)的含義
4.2 BIM技術(shù)的功能、特性
4.3 各專(zhuān)業(yè)的BIM工具
4.4 Revit工業(yè)網(wǎng)架建模
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于BIM技術(shù)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)4D施工模擬
5.1 施工方案的確定及起重機(jī)械的選擇
5.2 工業(yè)網(wǎng)架拼裝的質(zhì)量檢測(cè)方法
5.3 工業(yè)網(wǎng)架分段的原則
5.4 基于Navisworks的4D施工模擬
5.4.1 結(jié)構(gòu)柱的施工模擬
5.4.2 分段網(wǎng)架的施工模擬
5.4.3 工業(yè)網(wǎng)架入口處的施工模擬
5.4.4 基于Timeliner工具的4D施工模擬
5.5 模擬分析結(jié)果
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Revit二次開(kāi)發(fā)的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)BIM建模技術(shù)[J]. 喬恩懋,丁琦. 結(jié)構(gòu)工程師. 2019(01)
[2]基于BIM技術(shù)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 郭周超. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2018(11)
[3]基于Revit的網(wǎng)架參數(shù)化建模[J]. 董愛(ài)平,王海涵,李國(guó)杰,仲偉秋. 土木建筑工程信息技術(shù). 2018(03)
[4]BIM在PPP項(xiàng)目中的應(yīng)用研究[J]. 李錦華,張?jiān)稣? 工程管理學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]基于REVIT的網(wǎng)架自動(dòng)化建模[J]. 徐鵬,白玉星,高建嶺. 土木建筑工程信息技術(shù). 2017(04)
[6]基于ansys的某網(wǎng)架的靜力分析和模態(tài)分析[J]. 楊金彪,顧芳. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2015(28)
[7]大跨度體內(nèi)折線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼網(wǎng)架的靜力特性分析[J]. 劉曉瑋,馬克儉. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[8]正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)靜力及動(dòng)力分析[J]. 丁賢,王健功. 山西建筑. 2012(03)
[9]大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的損傷定位[J]. 丁陽(yáng),張玉峰,李忠獻(xiàn). 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]結(jié)構(gòu)早期損傷識(shí)別技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭棟梁,李中付,華宏星. 振動(dòng)與沖擊. 2002(02)
博士論文
[1]鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷實(shí)用方法研究[D]. 李國(guó)東.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2010
[2]梁、板、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷診斷研究[D]. 白羽.昆明理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于曲率模態(tài)差和小波變換的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別[D]. 孫淑文.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于BIM的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工模擬與監(jiān)測(cè)[D]. 楊雪萌.河北大學(xué) 2017
[3]基于隨機(jī)振動(dòng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 董詩(shī)遠(yuǎn).北京建筑大學(xué) 2016
[4]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與BIM施工模擬[D]. 王勝男.大連理工大學(xué) 2016
[5]基于小波包能量和頻響函數(shù)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 姬晨濛.北京建筑大學(xué) 2015
[6]基于BIM技術(shù)的鐵路車(chē)站雨棚建造過(guò)程仿真[D]. 岳荷.蘭州交通大學(xué) 2015
[7]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)中的數(shù)據(jù)融合方法研究[D]. 顧錢(qián)彬.西安建筑科技大學(xué) 2015
[8]基于靜力測(cè)量數(shù)據(jù)的空間桁架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 黃帥.武漢理工大學(xué) 2014
[9]基于模態(tài)參數(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 徐丹丹.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2014
[10]鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的BIM技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 崔建華.北京建筑大學(xué) 2013
本文編號(hào):3035697
【文章來(lái)源】: 李興朝 河北建筑工程學(xué)院
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景、研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)、外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 損傷識(shí)別技術(shù)
1.2.2 BIM技術(shù)
1.3 損傷識(shí)別的研究方法
1.3.1 基于靜力特性的損傷識(shí)別方法
1.3.2 基于動(dòng)力特性的損傷識(shí)別方法
1.4 研究的主要內(nèi)容及其研究目標(biāo)
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究目標(biāo)
第2章 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的相關(guān)理論及靜力特性分析
2.1 基于振型模態(tài)的分析理論
2.1.1 基于特征向量的分析理論
2.1.2 基于Ritz向量的分析理論
2.1.3 基于曲率模態(tài)的分析理論
2.2 工業(yè)網(wǎng)架建模
2.3 工業(yè)網(wǎng)架模型荷載的選取
2.4 各種荷載單獨(dú)作用下的網(wǎng)架變形及其荷載工況的選取
2.4.1 各種荷載單獨(dú)作用下的網(wǎng)架變形
2.4.2 荷載工況及荷載工況組合的選取
2.5 不同荷載工況組合下的靜力特性分析
2.5.1 荷載工況組合一、二下的靜力特性分析
2.5.2 荷載工況組合三、四下的靜力特性分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于固有頻率和曲率模態(tài)差的動(dòng)力特性分析
3.1 基于固有頻率的損傷識(shí)別理論及其分析
3.2 固有頻率損傷指標(biāo)
3.2.1 基于頻率變化比的損傷指標(biāo)
3.2.2 基于頻率變化平方比的損傷指標(biāo)
3.2.3 基于正規(guī)化頻率變化率的損傷指標(biāo)
3.3 基于固有頻率的數(shù)值模擬結(jié)果與分析
3.3.1 單處損傷結(jié)果及分析
3.3.2 多處損傷結(jié)果及分析
3.4 曲率模態(tài)振型損傷指標(biāo)
3.4.1 基于曲率模態(tài)差的損傷指標(biāo)
3.4.2 基于曲率模態(tài)變化率的損傷指標(biāo)
3.4.3 基于曲率模態(tài)比的損傷指標(biāo)
3.4.4 基于曲率模態(tài)指標(biāo)的損傷指標(biāo)
3.5 基于曲率模態(tài)振型的動(dòng)力特性分析
3.5.1 定義損傷工況
3.5.2 模態(tài)振型分析
3.5.3 曲率模態(tài)差分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于BIM技術(shù)的工業(yè)網(wǎng)架建模
4.1 BIM技術(shù)的含義
4.2 BIM技術(shù)的功能、特性
4.3 各專(zhuān)業(yè)的BIM工具
4.4 Revit工業(yè)網(wǎng)架建模
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于BIM技術(shù)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)4D施工模擬
5.1 施工方案的確定及起重機(jī)械的選擇
5.2 工業(yè)網(wǎng)架拼裝的質(zhì)量檢測(cè)方法
5.3 工業(yè)網(wǎng)架分段的原則
5.4 基于Navisworks的4D施工模擬
5.4.1 結(jié)構(gòu)柱的施工模擬
5.4.2 分段網(wǎng)架的施工模擬
5.4.3 工業(yè)網(wǎng)架入口處的施工模擬
5.4.4 基于Timeliner工具的4D施工模擬
5.5 模擬分析結(jié)果
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Revit二次開(kāi)發(fā)的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)BIM建模技術(shù)[J]. 喬恩懋,丁琦. 結(jié)構(gòu)工程師. 2019(01)
[2]基于BIM技術(shù)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 郭周超. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2018(11)
[3]基于Revit的網(wǎng)架參數(shù)化建模[J]. 董愛(ài)平,王海涵,李國(guó)杰,仲偉秋. 土木建筑工程信息技術(shù). 2018(03)
[4]BIM在PPP項(xiàng)目中的應(yīng)用研究[J]. 李錦華,張?jiān)稣? 工程管理學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]基于REVIT的網(wǎng)架自動(dòng)化建模[J]. 徐鵬,白玉星,高建嶺. 土木建筑工程信息技術(shù). 2017(04)
[6]基于ansys的某網(wǎng)架的靜力分析和模態(tài)分析[J]. 楊金彪,顧芳. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2015(28)
[7]大跨度體內(nèi)折線(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼網(wǎng)架的靜力特性分析[J]. 劉曉瑋,馬克儉. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[8]正放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)靜力及動(dòng)力分析[J]. 丁賢,王健功. 山西建筑. 2012(03)
[9]大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的損傷定位[J]. 丁陽(yáng),張玉峰,李忠獻(xiàn). 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]結(jié)構(gòu)早期損傷識(shí)別技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭棟梁,李中付,華宏星. 振動(dòng)與沖擊. 2002(02)
博士論文
[1]鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷實(shí)用方法研究[D]. 李國(guó)東.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2010
[2]梁、板、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷診斷研究[D]. 白羽.昆明理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于曲率模態(tài)差和小波變換的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別[D]. 孫淑文.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于BIM的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工模擬與監(jiān)測(cè)[D]. 楊雪萌.河北大學(xué) 2017
[3]基于隨機(jī)振動(dòng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 董詩(shī)遠(yuǎn).北京建筑大學(xué) 2016
[4]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與BIM施工模擬[D]. 王勝男.大連理工大學(xué) 2016
[5]基于小波包能量和頻響函數(shù)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 姬晨濛.北京建筑大學(xué) 2015
[6]基于BIM技術(shù)的鐵路車(chē)站雨棚建造過(guò)程仿真[D]. 岳荷.蘭州交通大學(xué) 2015
[7]網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)中的數(shù)據(jù)融合方法研究[D]. 顧錢(qián)彬.西安建筑科技大學(xué) 2015
[8]基于靜力測(cè)量數(shù)據(jù)的空間桁架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 黃帥.武漢理工大學(xué) 2014
[9]基于模態(tài)參數(shù)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 徐丹丹.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2014
[10]鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的BIM技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 崔建華.北京建筑大學(xué) 2013
本文編號(hào):3035697
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