受损索和支座广义位移的递进式损伤识别研究

摘要

本文针对大跨斜拉桥受损索识别和支座广义位移（支座沉降和支座旋转）识别的结构健康监测问题，以斜拉桥S桥的有限元模型为具体研究对象，研究并验证了一种基于索力监测的、能够合理有效地监测索系统中每一根索损伤程度和支座广义位移的递进式损伤识别方法。
　　 本文主要研究内容概括如下:
　　 ①首先更新了课题组之前建立的斜拉桥S桥的有限元模型，即为了在识别受损索的同时，能够识别支座沉降和支座旋转，在S桥模型上添加了12根传感索。
　　 ②基于受损索损伤程度、支座沉降量和支座旋转量与索力改变量之间的近似线性关系假说，研究使用多目标优化算法识别受损索、支座沉降和支座旋转，并对损伤识别结果进行统计分析，寻找健康状态识别效果（受损索、支座沉降和支座旋转识别效果）的变化规律。
　　 ③针对受损索、支座沉降和支座旋转识别在一定条件下出现的漏判现象，研究了递进式损伤识别方法，以期达到更好的损伤识别效果。
　　 本文研究表明，为更好地识别受损索、支座沉降和支座旋转，使用递进式损伤识别方法，可以准确识别出受损索、支座沉降和支座旋转。

目录

声明

摘要

图表清单

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 大跨斜拉桥结构健康监测

1．2．1 大跨斜拉桥结构健康监测概述

1．2．2 大跨斜拉桥结构健康监测系统

1．3 结构健康监测技术在桥梁结构方面的应用及研究现状

1．4 本文研究的目的与内容

1．4．1 本文研究的目的

1．4．2 本文研究的主要内容

第二章 有限元模型介绍及多目标优化算法

2．1 研究对象背景简介

2．2 有限元模型建立及确定

2．3 线性关系假说

2．4 多目标优化算法识别方法

2．5 本章小结

第三章 基于多目标优化算法的S桥受损索和支座广义位移识别

3．1 引言

3．2 多目标优化算法识别受损索和支座广义位移的步骤

3．3 S桥受损索和支座广义位移的识别

3．3．1 仅有1根受损索或1支座沉降或1支座旋转的识别

3．3．2 1根受损索加支座沉降加支座旋转的识别

3．3．3 5根受损索加支座沉降加支座旋转的识别

3．3．4 10根受损索加支座沉降加支座旋转的识别

3．3．5 15根受损索加支座沉降加支座旋转的识别

3．3．6 20根受损索加支座沉降加支座旋转的识别

3．3．7 30根受损索加支座沉降加支座旋转的识别

3．4 统计分析

3．5 本章小结

第四章 递进式损伤识别S桥受损索和支座广义位移

4．1 引言

4．2 递进式损伤识别在识别受损索和支座广义位移的应用研究

4．2．1 递进式损伤识别方法简述

4．2．2 递进式损伤识别方法步骤

4．3 递进式方法识别受损索和支座广义位移

4．3．1 受损索数量不变受损程度增加的递进式方法识别受损索和支座广义位移

4．3．2 受损索数量增加受损程度不变的递进式方法识别受损索和支座广义位移

4．3．3 先受损索数量增加受损程度不变后受损素数量不变受损程度增加的递进式方法识别受损索和支座广义位移

4．3．4 先受损索数量不变受损程度增加后受损索数量增加受损程度不变的递进式方法识别受损索和支座广义位移

4．3．5 受损索数量与受损程度同步增加的递进式方法识别受损索和支座广义位移

4．4 递进式方法识别带5％以内测量误差的受损索

4．4．1 带5％以内测量误差的受损索数量不变受损程度增加的递进式方法识别受损索

4．4．2 带5％以内测量误差的受损索数量增加受损程度不变的递进式方法识别受损素

4．5 递进式方法识别带10％以内测量误差的受损索

4．5．1 带10％以内测量误差的受损索数量不变受损程度增加的递进式方法识别受损索

4．5．2 带10％以内测量误差的受损索数量增加受损程度不变的递进式方法识别受损索

4．6 本章小结

第五章 全文总结与展望

5．1 全文工作总结

5．2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

作者简介