運營狀態(tài)下,橋梁始終受到風荷載、交通荷載、溫度作用、濕度等因素的影響,長期作用下會使其產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性能變化,能夠構(gòu)成人員傷亡和財產(chǎn)損失。下承式拱橋結(jié)構(gòu)上的復雜會導致動力特性復雜化,溫度影響在運營狀況下會造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的不確定性,使得健康監(jiān)測系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)提取的識別指標對于結(jié)構(gòu)性能變化不夠敏感,無法準確識別結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)。為了去除環(huán)境溫度的影響,準確識別下承式拱橋結(jié)構(gòu)的動力特性,研究溫度對下承式拱橋頻率的影響機理有很重要的意義。通過引入等效多跨彈性支撐梁理論模型,推導得到拱肋和橋面板-主梁體系的頻率公式進行理論推導研究,建立頻率變化與溫度變化導致的橋梁形狀、彈性模量、邊界條件以及橋梁內(nèi)力的變化的映射關(guān)系。基于加速度、應變、位移、溫度等監(jiān)測數(shù)據(jù)分析了溫度通過改變彈性模量、邊界條件、產(chǎn)生橋梁內(nèi)力等多方式耦合作用下北大橋模態(tài)頻率與溫度相關(guān)關(guān)系模式的形成機理。建立北大橋ANSYS有限元模型施加基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的日間溫度和年度溫度,量化分析各影響方式對于北大橋各階模態(tài)的影響,通過與實測頻率變化對比分析得出北大橋頻率受溫度影響機理。針對一座連續(xù)監(jiān)測了5年的拱橋,利用基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法建立溫度與拱橋頻...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景及研究的目的和意義
    1.3 國內(nèi)外在該方向研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 溫度影響橋梁動力參數(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 溫度影響橋梁結(jié)構(gòu)動力參數(shù)機理研究現(xiàn)狀
        1.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測應用研究現(xiàn)狀
    1.4 北大橋及其健康監(jiān)測系統(tǒng)概況
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 下承式拱橋頻率溫度影響理論研究
    2.1 引言
    2.2 溫度變化導致的彈性模量和橋梁形狀改變的影響
    2.3 溫度變化導致的邊界條件改變的影響
        2.3.1 邊界條件的設定
        2.3.2 溫度變化導致的吊桿剛度改變的影響
        2.3.3 溫度變化導致的支座剛度改變的影響
    2.4 溫度變化導致的橋梁內(nèi)力改變的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 下承式拱橋頻率溫度影響監(jiān)測數(shù)據(jù)研究
    3.1 引言
    3.2 下承式拱橋溫度與頻率的相關(guān)關(guān)系
        3.2.1 北大橋溫度變化規(guī)律
        3.2.2 北大橋頻率與溫度相關(guān)性模式
    3.3 溫度變化導致的彈性模量改變的影響
    3.4 溫度變化導致的邊界條件改變的影響
        3.4.1 溫度變化導致的吊桿剛度改變的影響
        3.4.2 溫度變化導致的支座剛度改變的影響
    3.5 溫度變化導致的橋梁內(nèi)力改變的影響
    3.6 多因素耦合作用的北大橋頻率溫度影響機理
    3.7 本章小結(jié)
第4章 下承式拱橋頻率溫度影響數(shù)值模擬研究
    4.1 引言
    4.2 溫度變化導致的彈性模量改變的影響
    4.3 溫度變化導致的橋梁形狀改變的影響
    4.4 溫度變化導致的邊界條件改變的影響
        4.4.1 溫度變化導致的吊桿剛度改變的影響
        4.4.2 溫度變化導致的支座剛度改變的影響
    4.5 溫度變化導致的橋梁內(nèi)力改變的影響
    4.6 多因素耦合作用的北大橋頻率溫度影響機理
    4.7 本章小結(jié)
第5章 拱橋頻率的溫度影響分離研究
    5.1 引言
    5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡原理
        5.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法原理
        5.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練流程
        5.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡中重要參數(shù)
    5.3 遺傳算法原理
    5.4 基于GABP的拱橋頻率的溫度影響分離研究
        5.4.1 進化代數(shù)的選取
        5.4.2 訓練數(shù)據(jù)的選取
        5.4.3 拱橋頻率的溫度影響分離驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4032128