本文關(guān)鍵詞：基于模型修正技術(shù)的高拱壩結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,重大水工結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)研究受到了廣泛的關(guān)注。利用高拱壩結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的靜力和動(dòng)力響應(yīng)信息來(lái)分析其剛度和承載力的變化,識(shí)別出結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷的情況,評(píng)估結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài),具有十分重要的工程實(shí)用價(jià)值。本文以檢測(cè)和分析高拱壩的損傷狀態(tài)為目的,通過(guò)建立以二灘拱壩為工程背景的三維有限元模型,研究高拱壩模型所處的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)和庫(kù)水水位對(duì)高拱壩靜力特性的影響、庫(kù)水與高拱壩模型的耦合作用及高拱壩庫(kù)水水位對(duì)高拱壩振動(dòng)特性的影響,在此基礎(chǔ)上,聯(lián)合高拱壩模型的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù),研究使用基于響應(yīng)面理論的模型修正技術(shù)對(duì)高拱壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別的方法,為高拱壩在線監(jiān)測(cè)和損傷識(shí)別提供必要的理論基礎(chǔ)。(1)收集二灘拱壩原型的結(jié)構(gòu)參數(shù)、水位及溫度變化信息,為有限元模型的建立提供基本數(shù)據(jù)和邊界條件。選擇合適單元類型建立高拱壩有限元模型,并對(duì)結(jié)構(gòu)在庫(kù)水、自重和溫度荷載作用下的靜動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)比已有計(jì)算結(jié)果,對(duì)模型可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證并為壩體子區(qū)域的劃分提拱依據(jù)。(2)通過(guò)子區(qū)域彈性模量的折減來(lái)模擬結(jié)構(gòu)損傷,構(gòu)造合適響應(yīng)面模型來(lái)擬合壩體子區(qū)域的彈性模量與結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)力響應(yīng)間的非線性關(guān)系,分析各個(gè)測(cè)點(diǎn)響應(yīng)面模型的精度及其靜動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)相對(duì)于各子區(qū)域彈性模量變化的靈敏度,選擇最優(yōu)的響應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行響應(yīng)面模型的建立。(3)以測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置分析為基礎(chǔ),結(jié)合基于結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力響應(yīng)的響應(yīng)面模型和遺傳算法,并應(yīng)用于高拱壩結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中,分析了該損傷識(shí)別方法在不同噪聲級(jí)別下的損傷識(shí)別結(jié)果,驗(yàn)證了該方法應(yīng)用于水工結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的可行性。(4)結(jié)合基于高拱壩靜、動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的損傷識(shí)別方法,運(yùn)用D-S證據(jù)理論對(duì)靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試的損傷信息進(jìn)行融合,進(jìn)而對(duì)高拱壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別,以提高識(shí)別結(jié)果的可靠性。數(shù)值模擬分析表明,使用響應(yīng)面方程來(lái)擬合壩體響應(yīng)與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的非線性關(guān)系,其精度較高,以此為基礎(chǔ)的損傷識(shí)別方法可應(yīng)用于高拱壩的健康監(jiān)測(cè)中。
【關(guān)鍵詞】：響應(yīng)面 遺傳算法 模型修正 信息融合 損傷識(shí)別 高拱壩
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV642.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 引言9-10
• 1.3 水工結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別現(xiàn)狀10-11
• 1.4 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別與模型修正方法11-15
• 1.4.1 基于無(wú)模型的損傷識(shí)別方法（Non-model Based Methods）12-13
• 1.4.2 基于有模型的損傷識(shí)別方法（Model Based Methods）13-15
• 1.5 模型修正方法在水工結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的應(yīng)用15-16
• 1.6 信息融合技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.7 本文的研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 基本理論19-30
• 2.1 基于響應(yīng)面理論的模型修正方法19-24
• 2.1.1 特征選取20
• 2.1.2 響應(yīng)面函數(shù)形式的選擇和擬合20-22
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)22-23
• 2.1.4 響應(yīng)面模型驗(yàn)證23-24
• 2.2 遺傳算法24-27
• 2.2.1 遺傳算法的實(shí)現(xiàn)24-26
• 2.2.2 格雷編碼遺傳算法26-27
• 2.3 D-S證據(jù)理論27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 高拱壩三維有限元模型建立及動(dòng)靜力分析30-41
• 3.1 工程背景30
• 3.2 高拱壩模型建立30-34
• 3.2.1 材料參數(shù)32
• 3.2.2 邊界條件32-34
• 3.3 壩體模態(tài)分析34-36
• 3.4 高拱壩結(jié)構(gòu)的靜力分析36-40
• 3.4.1 壩面溫度分布規(guī)律及溫度邊界條件擬合36-37
• 3.4.2 靜力分析結(jié)果37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于高拱壩靜力分析的損傷識(shí)別41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 高拱壩損傷描述及相關(guān)參數(shù)響應(yīng)面的建立41-43
• 4.2.1 壩體損傷區(qū)域的劃分41-42
• 4.2.2 響應(yīng)面模型的建立42-43
• 4.3 高拱壩模型的靜力測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置43-48
• 4.4 基于響應(yīng)面理論和遺傳算法的高拱壩損傷識(shí)別方法48
• 4.5 高拱壩結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別分析48-53
• 4.5.1 無(wú)噪聲情況下的損傷識(shí)別49-51
• 4.5.2 不同噪聲等級(jí)下的損傷識(shí)別51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第5章 基于高拱壩動(dòng)力分析的損傷識(shí)別54-67
• 5.1 引言54
• 5.2 高拱壩損傷描述及相關(guān)參數(shù)響應(yīng)面的建立54-56
• 5.2.1 壩體損傷區(qū)域的劃分54
• 5.2.2 響應(yīng)面模型的建立54-56
• 5.3 高拱壩模型的動(dòng)力響應(yīng)面數(shù)據(jù)點(diǎn)優(yōu)化選取56-61
• 5.4 基于振型數(shù)據(jù)的高拱壩損傷識(shí)別方法61-62
• 5.5 高拱壩結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別分析62-66
• 5.5.1 無(wú)噪聲情況下的損傷識(shí)別62-63
• 5.5.2 不同噪聲等級(jí)下的損傷識(shí)別63-64
• 5.5.3 基于多次測(cè)量數(shù)據(jù)下高拱壩損傷識(shí)別64-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 第6章 基于信息融合技術(shù)的高拱壩損傷識(shí)別67-71
• 6.1 引言67
• 6.2 D-S證據(jù)理論及損傷基本概率賦值67-68
• 6.3 基于D-S證據(jù)理論的結(jié)構(gòu)損傷診斷68-70
• 6.3.1 基于融合結(jié)果的損傷識(shí)別69-70
• 6.4 本章小結(jié)70-71
• 第7章 結(jié)論與展望71-73
• 7.1 結(jié)論71-72
• 7.2 展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78

【參考文獻(xiàn)】

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1 朱宏平;余t

本文編號(hào)：299991