本文關(guān)鍵詞：基于曲率模態(tài)的梁橋結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文把曲率模態(tài)理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論結(jié)合起來(lái)探究橋梁損傷識(shí)別特征,并著重對(duì)簡(jiǎn)支梁損傷位置進(jìn)行了識(shí)別研究。針對(duì)曲率模態(tài)差對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的局部不敏感性與損傷程度靈敏度問(wèn)題,提出了曲率模態(tài)差與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合的方法識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)損傷位置;將曲率模態(tài)差由一維擴(kuò)展至二維,提出基于二維曲率模態(tài)差的方法從二維角度識(shí)別橋梁損傷位置,并將此方法拓展至橋梁裂縫形狀識(shí)別;最后對(duì)隨機(jī)溫度荷載情況下的二維損傷識(shí)別提出解決方法,主要內(nèi)容如下:1.針對(duì)一維簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu),首先利用曲率模態(tài)差對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別,包括單處損傷、多處損傷以及不同位置的損傷位置識(shí)別,驗(yàn)證了其有效性;針對(duì)目前損傷大小不定量的狀況,提出融合體積率與損傷程度的損傷量化概念,為損傷定量分析提供依據(jù);在較小損傷情況下,曲率模態(tài)差存在局部不敏感性與損傷程度靈敏度問(wèn)題,針對(duì)這一特性,提出融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類識(shí)別算法的方法對(duì)簡(jiǎn)支梁損傷的位置進(jìn)行識(shí)別,結(jié)果表明,在曲率模態(tài)差不能識(shí)別損傷的情況下,該方法能夠?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)損傷位置進(jìn)行有效的識(shí)別。2.針對(duì)二維簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu),首先將曲率模態(tài)差理論拓展至二維;用高斯曲率模態(tài)差對(duì)簡(jiǎn)支板梁進(jìn)行二維損傷定位,結(jié)果表明其損傷識(shí)別效果并不明顯;提出二維模態(tài)曲率差的方法識(shí)別損傷位置,對(duì)簡(jiǎn)支板梁進(jìn)行了損傷識(shí)別研究,其結(jié)果較高斯曲率模態(tài)差明顯改善,在相同工況下能夠精確的識(shí)別出損傷位置;探討了二維曲率模態(tài)差方法進(jìn)行識(shí)別時(shí),損傷的位置和識(shí)別效果的關(guān)系,研究表明其存在局部損傷不敏感的狀況;在二維曲率模態(tài)差對(duì)局部損傷不能識(shí)別的情況下,融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別分析,結(jié)果表明此方法能夠有效的解決局部損傷不敏感的問(wèn)題;最后基于二維曲率模態(tài)差進(jìn)行擴(kuò)展,提出橋梁裂縫形狀識(shí)別技術(shù),并對(duì)此進(jìn)行數(shù)值模擬,成功識(shí)別出裂縫的形狀。3.結(jié)合溫度對(duì)混凝土彈性模量的影響,利用彈性模量的折減模擬溫度荷載對(duì)混凝土的影響;首先用二維曲率模態(tài)差對(duì)溫度荷載均勻作用在簡(jiǎn)支梁工況下進(jìn)行損傷識(shí)別分析,其識(shí)別效果明顯;提出影響因子法模擬溫度荷載作用于損傷位置與非損傷位置的區(qū)別并探究影響影子對(duì)識(shí)別效果的影響,當(dāng)影響因子較大時(shí),二維曲率模態(tài)差仍能夠準(zhǔn)確識(shí)別出損傷位置;由于溫度分布的隨機(jī)性,用正態(tài)分布模擬溫度荷載隨機(jī)作用于簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu),在此工況下用二維曲率模態(tài)差對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別,分析溫度隨機(jī)離散程度對(duì)損傷識(shí)別的影響,當(dāng)離散程度較小時(shí),二維曲率模態(tài)差仍能準(zhǔn)確的識(shí)別出損傷位置;結(jié)合溫度對(duì)混凝土外表面與內(nèi)表面的梯度曲線,對(duì)日照情況進(jìn)行模擬,探究其對(duì)二維曲率模態(tài)差識(shí)別損傷位置的影響,結(jié)果表明在日照工況下,二維曲率模態(tài)差能夠識(shí)別出損傷位置;最后,針對(duì)溫度隨機(jī)荷載工況與影響因子工況下?lián)p傷位置無(wú)法確定的情況,融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法進(jìn)行損傷識(shí)別,研究表明該方法能夠有效的在損傷位置模糊的狀態(tài)下進(jìn)行較為準(zhǔn)確的損傷識(shí)別。
【關(guān)鍵詞】：橋梁 損傷識(shí)別 曲率模態(tài) 二維 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 溫度荷載
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U446
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景與意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 損傷識(shí)別方法概述13
• 1.2.2 確定性條件下的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別13-16
• 1.2.3 考慮不確定性的橋梁損傷識(shí)別技術(shù)16-18
• 1.3 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別存在的問(wèn)題18
• 1.4 損傷識(shí)別技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)18-19
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力損傷識(shí)別概述21-34
• 2.1 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別基本理論21-23
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析概述21-22
• 2.1.2 結(jié)構(gòu)損傷特征值問(wèn)題22-23
• 2.2 力學(xué)求解的反問(wèn)題23-28
• 2.2.1 反問(wèn)題的概念23-25
• 2.2.2 反問(wèn)題的特點(diǎn)25-26
• 2.2.3 力學(xué)反問(wèn)題求解的定義26-27
• 2.2.4 力學(xué)反問(wèn)題的求解方法27-28
• 2.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的有限元法28-33
• 2.3.1 有限單元法的實(shí)施步驟28-29
• 2.3.2 位移模式與單元類型29-30
• 2.3.3 單元?jiǎng)偠染仃嚨慕?/span>30-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于曲率模態(tài)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)支梁損傷識(shí)別34-62
• 3.1 引言34-35
• 3.2 本章理論基礎(chǔ)35-41
• 3.2.1 曲率模態(tài)理論35-36
• 3.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論36-41
• 3.3 基于曲率模態(tài)差的簡(jiǎn)支梁損傷識(shí)別41-54
• 3.3.1 曲率參數(shù)的計(jì)算41-43
• 3.3.2 模型概況43-45
• 3.3.3 簡(jiǎn)支梁損傷位置識(shí)別45-47
• 3.3.4 簡(jiǎn)支梁損傷程度識(shí)別47-48
• 3.3.5 損傷程度量化指標(biāo)48-49
• 3.3.6 簡(jiǎn)支梁損傷程度識(shí)別靈敏度概況49-54
• 3.4 基于曲率模態(tài)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)支梁損傷識(shí)別數(shù)值模擬分析54-61
• 3.4.1 模型概況54-56
• 3.4.2 基于曲率模態(tài)參數(shù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別56-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第四章 基于曲率模態(tài)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的橋梁結(jié)構(gòu)二維損傷識(shí)別62-79
• 4.1 引言62
• 4.2 本章理論基礎(chǔ)62-64
• 4.2.1 高斯曲率模態(tài)62-63
• 4.2.2 二維曲率模態(tài)差63-64
• 4.3 二維簡(jiǎn)支板梁損傷位置識(shí)別64-75
• 4.3.1 模型概括64-66
• 4.3.2 基于高斯曲率模態(tài)差的損傷位置識(shí)別66-67
• 4.3.3 基于二維曲率模態(tài)差的簡(jiǎn)支板梁損傷位置識(shí)別67-69
• 4.3.4 二維曲率模態(tài)差局部敏感性的探討69-72
• 4.3.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與二維曲率模態(tài)差的損傷位置識(shí)別72-75
• 4.4 基于二維曲率模態(tài)差的裂縫形狀識(shí)別75-77
• 4.4.1 模型概況75-76
• 4.4.2 裂縫形狀識(shí)別分析76-77
• 4.5 本章小結(jié)77-79
• 第五章 溫度荷載對(duì)二維曲率模態(tài)差損傷識(shí)別的影響及抗噪研究79-101
• 5.1 引言79
• 5.2 本章理論基礎(chǔ)79-81
• 5.3 溫度荷載對(duì)二維曲率模態(tài)差損傷識(shí)別的影響81-94
• 5.3.1 模型概括81-83
• 5.3.2 溫度荷載均勻作用83-85
• 5.3.3 溫度荷載作用損傷的影響因子法85-89
• 5.3.4 隨機(jī)溫度荷載作用89-91
• 5.3.5 日照條件下的損傷識(shí)別數(shù)值模擬91-94
• 5.4 二維曲率模態(tài)差對(duì)溫度荷載的抗噪性研究94-100
• 5.4.1 模型概括94-96
• 5.4.2 由影響因子n值引起的模糊損傷識(shí)別96-97
• 5.4.3 由溫度分布方差引起的模糊損傷識(shí)別97-99
• 5.4.4 由影響因子n值和方差共同引起的模糊損傷識(shí)別99-100
• 5.5 本章小結(jié)100-101
• 第六章 結(jié)論與展望101-103
• 6.1 結(jié)論101-102
• 6.2 展望102-103
• 致謝103-104
• 參考文獻(xiàn)104-109
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果109

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本文編號(hào)：336244