對工程結(jié)構(gòu)在強動力荷載作用后損傷發(fā)生發(fā)展過程進行識別是對其剩余承載力和剩余壽命進行預測的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)在強動力荷載作用過程中損傷的發(fā)生發(fā)展過程可以用結(jié)構(gòu)的恢復力進行最直接反應。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的非線性恢復力不僅能用來直接定量計算結(jié)構(gòu)耗能,還可根據(jù)不同時刻結(jié)構(gòu)不同構(gòu)件的非線性行為發(fā)生狀況直觀描述結(jié)構(gòu)的破環(huán)過程,對理解結(jié)構(gòu)的破壞模式的轉(zhuǎn)化具有重要意義。由于工程結(jié)構(gòu)材料和形式的多樣化,結(jié)構(gòu)非線性行為差別較大,通過某種預先假設的單一的參數(shù)化數(shù)值模型描述各種不同非線性行為十分困難。此外,在實際工程中結(jié)構(gòu)的完整響應及結(jié)構(gòu)質(zhì)量等參數(shù)往往難以準確實現(xiàn)已知。因此,研究結(jié)構(gòu)在部分動力響應觀測下,不依賴于結(jié)構(gòu)參數(shù)化恢復力模型的結(jié)構(gòu)恢復力及結(jié)構(gòu)質(zhì)量識別方法具有重要意義。本文提出了一種僅利用結(jié)構(gòu)部分加速度動力響應及外激勵時程,識別結(jié)構(gòu)質(zhì)量及非線性恢復力的非參數(shù)化識別方法。該方法對強動力荷載作用后土木工程結(jié)構(gòu)損傷識別具有重要意義。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.提出一種在結(jié)構(gòu)質(zhì)量、阻尼、剛度等均未知條件下,應用結(jié)構(gòu)部分加速度響應測量,基于擴展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filter,EKF)和埃爾米特多項式(He...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 結(jié)構(gòu)損傷識別理論方法
        1.2.1 引言
        1.2.2 線性系統(tǒng)損傷識別方法
            1.2.2.1 動力指紋識別方法
            1.2.2.2 模型修正識別方法
            1.2.2.3 概率統(tǒng)計識別方法
        1.2.3 非線性系統(tǒng)損傷識別方法
            1.2.3.1 非線性系統(tǒng)參數(shù)識別
            1.2.3.2 非線性系統(tǒng)恢復力識別
    1.3 本文的主要工作
第2章 埃爾米特多項式和擴展卡爾曼濾波類算法
    2.1 引言
    2.2 動力系統(tǒng)反應分析方法
    2.3 基于埃爾米特多項式的非線性恢復力表示方法
    2.4 基于擴展卡爾曼濾波算法的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和非線性恢復力識別算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 部分觀測下結(jié)構(gòu)質(zhì)量和恢復力非參數(shù)化識別方法數(shù)值模擬驗證
    3.1 引言
    3.2 埃爾米特多項式表征非線性恢復力的可行性分析
    3.3 數(shù)值模擬
        3.3.1 計算模型與結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.3.2 工況一：考慮噪聲的影響
            3.3.2.1 無噪聲
            3.3.2.2 3%噪聲
            3.3.2.3 6%噪聲
        3.3.3 工況二：結(jié)構(gòu)各層質(zhì)量不同
        3.3.4 工況三：結(jié)構(gòu)多處非線性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 部分觀測下結(jié)構(gòu)質(zhì)量和恢復力非參數(shù)化識別方法實驗驗證
    4.1 引言
    4.2 實驗方案
        4.2.1 實驗模型
        4.2.2 實驗設備
    4.3 線性結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    4.4 結(jié)構(gòu)質(zhì)量和非線性恢復力識別
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3775543