【摘要】：近年來,隨著結(jié)構(gòu)材料和工程技術(shù)的突破,橋梁工程迅速發(fā)展,出現(xiàn)了大量的大跨度橋梁。然而,這一時期橋梁安全事故也頻繁發(fā)生。因此,各個特大級橋梁開始應(yīng)用健康監(jiān)測系統(tǒng)(HMS),進行橋梁施工和運營過程中損傷的實時識別和狀態(tài)評估,降低事故發(fā)生的概率。目前,許多大型橋梁都安裝了健康監(jiān)測系統(tǒng)來采集振動、力、應(yīng)力、溫度場等相關(guān)參數(shù),然而,大多數(shù)的健康監(jiān)測系統(tǒng)傳感器數(shù)量小于1500個~([1])。為了保證成本,傳感器僅安排在一些重要區(qū)域,因此絕大部分地點的響應(yīng)無法直接檢測。并且由于數(shù)據(jù)收集、傳輸和存儲系統(tǒng)的故障,一些數(shù)據(jù)可能存在缺陷。因此,開發(fā)有效的空間擴展和數(shù)據(jù)恢復(fù)預(yù)測方法是很重要的。本文以機器學(xué)習(xí)方法高斯過程回歸(GPR)為基礎(chǔ),提出了一種預(yù)測非布置傳感器位置大跨度斜拉橋梁抖振響應(yīng)的方法。主要工作及結(jié)論如下:(1)基于諧波疊加法模擬大跨度斜拉橋三維脈動風(fēng)場。結(jié)合該橋的特點和自然風(fēng)的相關(guān)性特點對脈動風(fēng)場進行簡化。借助快速傅里葉變換技術(shù)模擬主梁和主塔的脈動風(fēng)速時程,通過功率譜和相關(guān)函數(shù)對模擬所得的風(fēng)場進行檢驗,驗證了模擬結(jié)果的正確性和可靠性。(2)大跨斜拉橋抖振模擬�；贏NSYS建立大跨度斜拉橋有限元模型并進行動力特性分析。從主梁系統(tǒng)、斜拉索系統(tǒng)、索塔系統(tǒng)、輔助墩和過渡墩系統(tǒng)四個部分進行模擬,形成斜拉橋魚刺骨式的力學(xué)模型。提取該橋各階模態(tài)頻率和振型,并對前16階模態(tài)進行分析。分別從靜力風(fēng)荷載、抖振力荷載以及氣動自激力荷載三個部分模擬風(fēng)荷載。分析模擬所得的抖振響應(yīng)特點,并以此作為振動響應(yīng)預(yù)測的數(shù)據(jù)來源。(3)大跨度斜拉橋振動響應(yīng)預(yù)測。提出一種基于高斯過程回歸的利用空間位置信息預(yù)測未布置傳感器區(qū)域節(jié)點振動響應(yīng)的方法,并通過模擬的抖振數(shù)據(jù)驗證了該方法的適用性和準確性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U448.27;U441.3

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本文編號：2750630