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AND代表“并且”；OR代表“或者”；NOT代表“不包含”；(注意必须大写,运算符两边需空一格)

检索范例：

范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
范例二：P=计算机应用与软件 AND (U=C++ OR U=Basic) NOT K=Visual AND Y=2011-2016

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文献类型

2 篇 学位论文

馆藏范围

2 篇 电子文献
0 种 纸本馆藏

日期分布

学科分类号

2 篇 工学
- 2 篇 土木工程
- 2 篇 交通运输工程

主题

2 篇 不确定性量化与传...
1 篇 斜拉桥健康监测
1 篇 模型修正
1 篇 单元模态应变能
1 篇 区间理论
1 篇 结构健康监测
1 篇 动力特性
1 篇 概率盒
1 篇 粒子群优化算法
1 篇 模型确认
1 篇 大跨度斜拉桥
1 篇 模态参数在线识别
1 篇 bp神经网络
1 篇 在线模型修正和确...
1 篇 概率损伤识别

机构

2 篇 东南大学

作者

1 篇 张坤
1 篇 牛杰

语言

2 篇 中文

检索条件"主题词=不确定性量化与传递"

共 2 条记录，以下是1-10 订阅

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详细简洁

排序：

基于模型确认的桥梁结构概率损伤识别方法研究

基于模型确认的桥梁结构概率损伤识别方法研究

引用

作者：牛杰东南大学

学位级别：博士

桥梁结构健康监测与安全评估一直是国内外的研究热点和关注焦点之一,由于桥梁结构荷载及环境的不确定性和随机性、监测检测信息的不完备性、计算模拟方法的简化等均会影响到损伤识别的准确度和精度,桥梁的早期损伤诊断已经成为制约桥梁... 详细信息

桥梁结构健康监测与安全评估一直是国内外的研究热点和关注焦点之一,由于桥梁结构荷载及环境的不确定性和随机性、监测检测信息的不完备性、计算模拟方法的简化等均会影响到损伤识别的准确度和精度,桥梁的早期损伤诊断已经成为制约桥梁结构健康监测发展的瓶颈之一。本文基于有限元模型修正和模型确认技术,考虑参数不确定性的影响,尝试建立桥梁结构的概率损伤识别的理论与方法,并探索桥梁结构早期损伤诊断的有效途径。主要工作如下:(1)提出基于单元模态应变能变化率的损伤指标,并验证其应用于桥梁结构确定性损伤识别和概率损伤识别的有效性;(2)以灌河大桥为工程背景,研究其不确定性的量化与传递规律;(3)提出基于PSO优化的BP神经网络的有限元模型修正及确认方法,并以灌河大桥为工程背景,完成其有限元模型修正和模型确认;(4)考虑参数不确定性,进行基于模型确认的灌河大桥概率损伤识别;(5)探索基于概率盒理论的斜拉桥损伤识别。得到主要结论如下:(1)考虑参数不确定性后,基于单元模态应变能变化率的损伤指标可较好地识别出简支梁模型单损伤和多损伤的损伤位置及损伤程度,具有应用于实桥结构损伤识别的潜力。(2)建立了灌河大桥的环境温度、车辆荷载及结构响应的不确定性量化模型,温度不确定性可采用傅里叶级数拟合的年趋势函数结合正态分布的日温差形式表达;车辆荷载的车重服从高斯混合分布概率模型,车间距服从对数正态概率模型;主梁结构目标响应基本服从正态分布。不确定性量化结果可用于灌河大桥的不确定性传递、有限元模型确认和概率损伤识别研究。(3)提出了基于PSO优化的BP神经网络的大跨度桥斜拉桥有限元模型修正及确认方法,修正后灌河大桥模型的各阶频率重合度指标均达80%以上,计算频率和实测频率的相对误差最大不超过5.09%,且模型的可信度在95%以上;确认后的有限元模型可以进一步用于灌河大桥的概率损伤识别研究。(4)基于确认后的灌河大桥模型,考虑不确定性的灌河大桥损伤识别表明:竖向一阶损伤指标能较好地识别出主梁损伤位置,其指标基本服从正态分布,且均值可较好地识别出主梁损伤的程度;BP神经网络法的拉索随机损伤识别精度和效率均优于响应面法。(5)滤波方法可以很好地分离环境温度、车辆荷载等不确定性对结构响应不确定性的影响,进而可建立结构响应不确定性的概率盒模型,为灌河大桥基于概率盒的损伤识别研究提供基础。(6)提出了基于概率盒的灌河大桥不确定性损伤识别方法并加以验证,模拟损伤识别结果分析表明:损伤单元的竖向一阶损伤指标概率盒可以充分表达考虑灌河大桥不确定性时的损伤识别效果;基于概率盒的损伤识别方法适用于桥梁结构不确定性损伤识别研究,在实桥结构的损伤识别和损伤预后领域有较好的潜在应用前景。

关键词：大跨度斜拉桥结构健康监测单元模态应变能模型修正模型确认概率损伤识别概率盒不确定性量化与传递 BP神经网络粒子群优化算法区间理论

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基于健康监测的斜拉桥结构在线模型修正和确认方法研究

基于健康监测的斜拉桥结构在线模型修正和确认方法研究

引用

作者：张坤东南大学

学位级别：硕士

有限元模型修正是桥梁健康监测领域的热点研究方向之一,一个精准的基准有限元模型可以为桥梁结构动力特性的精细化分析或是为基于模型的安全评估、损伤识别等工作奠定良好基础。随着海量健康监测数据的不断积累,数据的处理效率需求日益... 详细信息

有限元模型修正是桥梁健康监测领域的热点研究方向之一,一个精准的基准有限元模型可以为桥梁结构动力特性的精细化分析或是为基于模型的安全评估、损伤识别等工作奠定良好基础。随着海量健康监测数据的不断积累,数据的处理效率需求日益增高,及时获取桥梁的状态信息意味着需要加快基准有限元模型的更新周期。本文以沈海高速灌河特大桥为工程背景,基于其健康监测数据,尝试建立一种适合斜拉桥结构的在线频率识别方法,进一步的应用至斜拉桥结构的在线模型修正和确认。本文主要研究工作包括:(1)基于协方差的随机子空间算法,在对虚假模态进行剔除的基础上,研究基于离线数据的模态参数自动识别方法。(2)探索一种基于最小二乘法的递推式瞬时频率在线识别方法;进而基于NEx T法较好的降噪能力,研究一种基于自由衰减信号的多自由度在线频率识别方法,并应用于灌河大桥在线频率识别。(3)考虑斜拉桥主要环境因素温度、车辆荷载、风等与模态频率不确定性量化和传递,在对环境因素影响模态频率的机理分析及单因素统计基础上,分别采用基于PCA的多元线性模型和基于NLPCA的ANN模型进行多因素回归分析,开展模态参数的修正。(4)研究一种适合斜拉桥在线模型修正和确认的两阶段方法,第一阶段采用基于灵敏度分析的区间响应面方法,结合一段时间尺度内的离线数据,建立不确定性参照有限元模型;第二阶段利用在线频率识别结果,采用确定性模型修正方法实现灌河大桥在线模型修正和确认。获得的主要结论如下:(1)基于环境振动的模态参数识别方法,建立了基于随机子空间法的运行模态参数自动识别方法,灌河大桥模态参数识别结果表明,本文方法可较为准确地识别出一天内灌河大桥运营环境所导致的频率变化。(2)提出了单自由度系统和多自由度系统在线频率识别的改进四参数方法,相对于HHT方法,改进四参数法识别的瞬时频率更为平稳,可初步用于对时变结构模态参数时变特性的预估;采用对相位角最小二乘拟合的方式能够对时变结构的模态参数均值进行识别,其识别结果与HHT法、PP方法识别结果能够吻合,可将该方法应用于灌河大桥在线频率识别中。(3)环境温度对斜拉桥各阶模态频率影响程度基本相同,两者具有良好的负线性相关性,40℃季节温差对灌河大桥模态频率的影响约为1.3%;在一周时间尺度上,灌河大桥车辆荷载与环境温度对桥梁动力特性的影响程度基本相当,一天内对灌河大桥模态特性影响一般不超过1%;基于PCA的多元线性回归模型和基于NLPCA的ANN回归模型均能较好的实现灌河大桥环境因素与模态频率的传递,减小了实测频率的认知不确定性,对短时间尺度内的模态频率区间量化有着较好的修正作用。(4)基于最优拉丁超立方试验设计方法和多岛遗传算法进行多目标寻优,建立了基于灵敏度分析的区间响应面模型修正与确认方法,确认后的模型较好地反映过去一段时间内模型参数的不确定性,目标频率平均相对误差不超过0.5%,可进一步作为在线模型修正&确认的参照有限元模型。(5)在拟合的区间响应面基础上,根据灌河大桥模态频率在线识别结果,基于参照有限元模型,进行在线模型修正和确认,结果表明:在线模型修正最大误差不大于1%,待修正参数的不确定性大大降低,提高了修正结果的可靠性,实现了短时间尺度的模型修正与确认。

关键词：斜拉桥健康监测动力特性模态参数在线识别不确定性量化与传递在线模型修正和确认

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