基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的斜拉橋索力分析
發(fā)布時(shí)間:2022-08-12 20:54
隨著橋梁使用年限的增加,橋梁性能也在不斷的下降。由于疲勞,腐蝕等環(huán)境因素造成的橋梁病害也在不斷的出現(xiàn),嚴(yán)重影響到橋梁的安全性。以前單純依靠人工對(duì)橋梁的狀況進(jìn)行檢測(cè),不僅效率低下且不能在危險(xiǎn)發(fā)生前及時(shí)預(yù)警。近些年橋梁倒塌事故也還是時(shí)有發(fā)生,造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。因此,現(xiàn)代橋梁越來越多安裝了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(SHM),實(shí)時(shí)對(duì)橋梁的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控以此保證橋梁的安全運(yùn)行。對(duì)于斜拉橋,拉索是非常重要的受力構(gòu)件,當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常狀況時(shí),拉索的狀態(tài)也勢(shì)必會(huì)發(fā)生改變。因此,對(duì)斜拉橋拉索的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控分析,對(duì)于整座橋梁的健康狀況的評(píng)估有著十分重要的意義。本文對(duì)某大型斜拉橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中五根斜拉索一年的加速度和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。首先,對(duì)風(fēng)雨和晴朗天氣環(huán)境下拉索振動(dòng)的模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比特性進(jìn)行了對(duì)比分析。索力是拉索監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù),這里采用頻率法從加速度數(shù)據(jù)中計(jì)算索力,并將其建模為非平穩(wěn)的隨機(jī)時(shí)間序列。索力和索溫?cái)?shù)據(jù)都是具有日和季節(jié)性波動(dòng)的非平穩(wěn)時(shí)間序列。對(duì)索力和索溫的相關(guān)性進(jìn)行研究:不同位置的斜拉索其索力和索溫的關(guān)系是不同的,即使是同一根拉索在不同溫度區(qū)間內(nèi)索力和...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 斜拉橋的發(fā)展歷史
1.1.2 斜拉橋發(fā)展中遇到的問題
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)概述
1.3 基于索力監(jiān)測(cè)的橋梁狀態(tài)評(píng)估研究現(xiàn)狀
1.4 本論文的研究內(nèi)容
第2章 某大跨斜拉橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及斜拉索監(jiān)測(cè)概況
2.1 大橋工程概況
2.2 大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡介
2.3 斜拉索加速度時(shí)程數(shù)據(jù)
2.4 不同天氣環(huán)境下拉索動(dòng)力特性分析
2.4.1 風(fēng)雨天氣環(huán)境下拉索加速度時(shí)程
2.4.2 良好天氣環(huán)境下拉索加速度時(shí)程
2.4.3 風(fēng)雨天氣和良好天氣環(huán)境下拉索動(dòng)力特性對(duì)比分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 索力隨機(jī)模型
3.1 索力提取
3.2 索力-索溫的相關(guān)性分析
3.3 索力數(shù)據(jù)的前期處理
3.3.1 索力數(shù)據(jù)的平穩(wěn)化
3.3.2 索力殘差的隨機(jī)分析
3.4 索力殘差的隨機(jī)模型
3.4.1 索力殘差數(shù)據(jù)的簡化
3.4.2 模型類型的選擇和定階
3.4.3 模型擬合效果的檢驗(yàn)
3.4.4 模型預(yù)測(cè)效果的檢驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第4章 隨機(jī)模型的應(yīng)用
4.1 模型殘差分析
4.2 隨機(jī)模型對(duì)索力變化的敏感性分析
4.3 模型殘差均值控制圖
4.4 模型殘差標(biāo)準(zhǔn)差控制圖
4.5 其余4根拉索索力隨機(jī)模型計(jì)算結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第5章 不同位置拉索的索力關(guān)系研究
5.1 不同位置拉索索力間的相關(guān)性分析
5.2 主成分分析
5.2.1 主成分分析基本理論
5.2.2 各拉索監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的主成分分析
5.3 多元線性回歸模型
5.4 支持向量機(jī)模型
5.4.1 支持向量機(jī)基本原理
5.4.2 索力支持向量機(jī)回歸模型
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評(píng)語
學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]橋梁拉索損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J]. 錢驥,孫利民,蔣永. 應(yīng)用聲學(xué). 2016(04)
[2]隨機(jī)車流作用下的斜拉橋恒載索力的提。ㄓ⑽模J]. 劉小玲,黃僑,任遠(yuǎn),樊葉華,陳平. Journal of Southeast University(English Edition). 2015(03)
[3]基于健康監(jiān)測(cè)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷預(yù)后和安全預(yù)后研究進(jìn)展及挑戰(zhàn)[J]. 宗周紅,鐘儒勉,鄭沛娟,秦中遠(yuǎn),劉琦齊. 中國公路學(xué)報(bào). 2014(12)
[4]橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析研究綜述[J]. 唐浩,譚川,陳果. 公路交通技術(shù). 2014(05)
[5]橋梁健康監(jiān)測(cè)綜述[J]. 侯志偉. 黑龍江交通科技. 2011(10)
[6]上海長江大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路[J]. 王祺明,孫智,周哲峰,王天華,張峰. 世界橋梁. 2009(S1)
[7]橋梁跨徑的世界記錄之爭(zhēng)[J]. 鄧文中. 公路. 2009(05)
[8]土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究狀況與進(jìn)展[J]. 李宏男,高東偉,伊廷華. 力學(xué)進(jìn)展. 2008(02)
[9]蘇通大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)簡介[J]. 董學(xué)武,張宇峰,徐宏,倪一清. 橋梁建設(shè). 2006(04)
[10]斜拉橋的發(fā)展與展望[J]. 陳明憲. 中外公路. 2006(04)
碩士論文
[1]基于主成分分析的復(fù)雜二維不規(guī)則零件排樣算法研究[D]. 梁卓.燕山大學(xué) 2019
[2]基于主成分分析和草圖的網(wǎng)絡(luò)異常流量檢測(cè)研究[D]. 潘珍如.天津理工大學(xué) 2019
[3]基于支持向量機(jī)的大跨度斜拉橋可靠度分析[D]. 袁健.長安大學(xué) 2018
[4]基于支持向量回歸機(jī)模型的價(jià)格預(yù)測(cè)[D]. 馬雪姣.鄭州大學(xué) 2018
本文編號(hào):3676582
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 斜拉橋的發(fā)展歷史
1.1.2 斜拉橋發(fā)展中遇到的問題
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)概述
1.3 基于索力監(jiān)測(cè)的橋梁狀態(tài)評(píng)估研究現(xiàn)狀
1.4 本論文的研究內(nèi)容
第2章 某大跨斜拉橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及斜拉索監(jiān)測(cè)概況
2.1 大橋工程概況
2.2 大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡介
2.3 斜拉索加速度時(shí)程數(shù)據(jù)
2.4 不同天氣環(huán)境下拉索動(dòng)力特性分析
2.4.1 風(fēng)雨天氣環(huán)境下拉索加速度時(shí)程
2.4.2 良好天氣環(huán)境下拉索加速度時(shí)程
2.4.3 風(fēng)雨天氣和良好天氣環(huán)境下拉索動(dòng)力特性對(duì)比分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 索力隨機(jī)模型
3.1 索力提取
3.2 索力-索溫的相關(guān)性分析
3.3 索力數(shù)據(jù)的前期處理
3.3.1 索力數(shù)據(jù)的平穩(wěn)化
3.3.2 索力殘差的隨機(jī)分析
3.4 索力殘差的隨機(jī)模型
3.4.1 索力殘差數(shù)據(jù)的簡化
3.4.2 模型類型的選擇和定階
3.4.3 模型擬合效果的檢驗(yàn)
3.4.4 模型預(yù)測(cè)效果的檢驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第4章 隨機(jī)模型的應(yīng)用
4.1 模型殘差分析
4.2 隨機(jī)模型對(duì)索力變化的敏感性分析
4.3 模型殘差均值控制圖
4.4 模型殘差標(biāo)準(zhǔn)差控制圖
4.5 其余4根拉索索力隨機(jī)模型計(jì)算結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第5章 不同位置拉索的索力關(guān)系研究
5.1 不同位置拉索索力間的相關(guān)性分析
5.2 主成分分析
5.2.1 主成分分析基本理論
5.2.2 各拉索監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的主成分分析
5.3 多元線性回歸模型
5.4 支持向量機(jī)模型
5.4.1 支持向量機(jī)基本原理
5.4.2 索力支持向量機(jī)回歸模型
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評(píng)語
學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]橋梁拉索損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J]. 錢驥,孫利民,蔣永. 應(yīng)用聲學(xué). 2016(04)
[2]隨機(jī)車流作用下的斜拉橋恒載索力的提。ㄓ⑽模J]. 劉小玲,黃僑,任遠(yuǎn),樊葉華,陳平. Journal of Southeast University(English Edition). 2015(03)
[3]基于健康監(jiān)測(cè)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷預(yù)后和安全預(yù)后研究進(jìn)展及挑戰(zhàn)[J]. 宗周紅,鐘儒勉,鄭沛娟,秦中遠(yuǎn),劉琦齊. 中國公路學(xué)報(bào). 2014(12)
[4]橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析研究綜述[J]. 唐浩,譚川,陳果. 公路交通技術(shù). 2014(05)
[5]橋梁健康監(jiān)測(cè)綜述[J]. 侯志偉. 黑龍江交通科技. 2011(10)
[6]上海長江大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路[J]. 王祺明,孫智,周哲峰,王天華,張峰. 世界橋梁. 2009(S1)
[7]橋梁跨徑的世界記錄之爭(zhēng)[J]. 鄧文中. 公路. 2009(05)
[8]土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究狀況與進(jìn)展[J]. 李宏男,高東偉,伊廷華. 力學(xué)進(jìn)展. 2008(02)
[9]蘇通大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)簡介[J]. 董學(xué)武,張宇峰,徐宏,倪一清. 橋梁建設(shè). 2006(04)
[10]斜拉橋的發(fā)展與展望[J]. 陳明憲. 中外公路. 2006(04)
碩士論文
[1]基于主成分分析的復(fù)雜二維不規(guī)則零件排樣算法研究[D]. 梁卓.燕山大學(xué) 2019
[2]基于主成分分析和草圖的網(wǎng)絡(luò)異常流量檢測(cè)研究[D]. 潘珍如.天津理工大學(xué) 2019
[3]基于支持向量機(jī)的大跨度斜拉橋可靠度分析[D]. 袁健.長安大學(xué) 2018
[4]基于支持向量回歸機(jī)模型的價(jià)格預(yù)測(cè)[D]. 馬雪姣.鄭州大學(xué) 2018
本文編號(hào):3676582
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