本文選題：風(fēng)環(huán)境　切入點：溫度荷載　出處：《大連交通大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在實際結(jié)構(gòu)的損傷識別中,環(huán)境荷載會對結(jié)構(gòu)的動力特征產(chǎn)生顯著影響,尤其是風(fēng)和溫度荷載產(chǎn)生的影響更為突出,甚至達到了中等程度的損傷。但在已有的大量研究中大都只考慮了單因子,或者把環(huán)境荷載影響作為一個整體影響因子考慮,并沒有著重具體的分析多種環(huán)境荷載的影響。 基于以上問題,本文將風(fēng)和溫度荷載組合后研究對結(jié)構(gòu)動力特征的影響,通過分析揭示出風(fēng)和溫度組合荷載的隨機性本質(zhì),克服損傷識別過程中的不確定性問題,建立環(huán)境激勵下基于概率的損傷識別方法。首先將風(fēng)和溫度荷載歷程簡化為二項平穩(wěn)隨機過程,利用最大熵原理建立了風(fēng)和溫度組合荷載的概率模型。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用降維數(shù)值積分法和C型Gram-Charlier級數(shù)逼近了在風(fēng)和溫度組合荷載的影響下結(jié)構(gòu)隨機響應(yīng)的概率分布。最后基于假設(shè)檢驗,對結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷進行識別,計算損傷發(fā)生的概率,并進一步對結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷的位置和損傷的程度進行判斷和估計。 數(shù)值算例和試驗結(jié)果表明：以結(jié)構(gòu)剛度變化5%模擬損傷,利用本文提出的基于概率的損傷識別方法能夠識別出損傷,并得到了損傷出現(xiàn)的概率,特別是在基準(zhǔn)狀態(tài)和損傷狀態(tài)的重疊區(qū)域,可以通過設(shè)定的閥值判定結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷；在三種典型的環(huán)境激勵下,利用本文提出的基于概率的損傷識別方法能夠識別出結(jié)構(gòu)存在的微小損傷,尤其是在最低溫度和強風(fēng)作用時容易淹沒結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的微小損傷,但是應(yīng)用本文提出的基于概率的損傷識別方法能夠達到理想的精度；在結(jié)構(gòu)多個位置發(fā)生損傷的情況下,利用基于損傷概率建立的損傷綜合指標(biāo)對損傷發(fā)生的位置和程度做出了判斷和估計。
[Abstract]:In the actual structure damage identification, the environmental load will have a significant impact on the dynamic characteristics of the structure, especially the impact of wind and temperature load is more prominent. But most of the existing researches only consider the single factor, or consider the environmental load as an overall impact factor, and do not focus on the analysis of the impact of a variety of environmental loads. Based on the above problems, the effect of wind and temperature load combination on the dynamic characteristics of the structure is analyzed, and the randomness of wind and temperature combined loads is revealed to overcome the uncertainty in damage identification process. The probabilistic damage identification method under ambient excitation is established. Firstly, the wind and temperature load history is simplified as a binomial stationary stochastic process, and the probability model of wind and temperature combined loads is established by using the maximum entropy principle. The probability distribution of the random response of the structure under the influence of wind and temperature combined loads is approximated by the reduced dimension numerical integration method and C-type Gram-Charlier series. Finally, based on the hypothesis test, the damage is identified and the probability of damage occurrence is calculated. Furthermore, the location and extent of structural damage are judged and estimated. Numerical examples and experimental results show that the damage can be identified by using the probabilistic damage identification method proposed in this paper and the probability of damage can be obtained by using the structural stiffness variation of 5% to simulate the damage. Especially in the overlapping region of the reference state and the damage state, the damage of the structure can be determined by setting the threshold; under three typical environmental excitations, Using the probabilistic damage identification method proposed in this paper, we can identify the small damage of the structure, especially when the temperature is the lowest and the wind is strong, it is easy to submerge the structure. However, the probabilistic damage identification method proposed in this paper can achieve the ideal accuracy. The location and degree of damage are judged and estimated by the damage comprehensive index based on the damage probability.
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U446

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本文編號：1624534