董清华[1]2004年在《地基、结构及其相互作用系统参数识别理论》文中进行了进一步梳理本文对地基、上部结构、地基—上部结构相互作用系统参数识别作了如下叁个方面的研究：1)采用现代优化算法，进一步提高参数识别的精度和算法的收敛速度。2)在参数识别中采用新的数学和力学计算模型，以改进集总参数法，从而提高参数识别的可靠性。3)在完全有限元意义基础上，对框架结构进行物理参数识别。为解决大型复杂结构的参数识别问题提供思路和方法。从而形成了上部结构、地基及上部结构—地基相互作用体系的参数识别算法。 提出了一种新的训练前馈神经网络的方法——神经网络滤波算法，该算法是基于EKF(Extended Kalman Filter)的神经网络训练算法，基本思想是将神经网络的权值训练看作非线性系统的参数辨识，并通过EKF来解决此参数识别问题。编写了计算程序，在时间域内提出了一种直接识别贮仓结构物理参数的方法。 用贮仓在动载作用下的位移、速度作为网络的输入，激振加速度和响应加速度作为网络的输出，用Kalman滤波技术训练网络。神经网络滤波算法具有较高的精度，收敛性好，具有抗噪声能力，因此具有较高的鲁棒性。识别结果精度对初值的要求不高，只需给出大致的数量级。并把这种算法推广应用到未知输入条件下的地基参数识别和贮仓-基础-结构相互作用系统参数识别。 本文用波动理论描述地基模型，是对地基参数识别模型——集总参数法的一种改进。利用神经网络技术，提出了识别弹性层状介质物理参数的方法。采用修正的Latin超立方采样技术和波动理论的计算数据来形成网络的输入和输出数据，用LM算法训练网络，改善了网络训练的收敛性能。 本文把动态子结构方法引入框架结构参数识别中，算出结构的自振频率和广义振型。根据子结构分支模态与广义振型的关系算出子结构模态。应用神经网络和动态子结构模型完成复杂结构的参数识别，尤其考虑了模态数据中包含噪声和不完备西安建筑科技大学博士论文测量信息的情况。用单元刚度矩阵基本值和模态应变能来选择基本模态，用修正的Latin超立方采样技术和模态准入准则来产生网络的输入数据。框架子结构在动载作用下的自振频率和模态作为网络的输入，子矩阵参与系数作为网络的输出，用Levenberg一Marquardi算法训练网络。把动态子结构方法引入结构的参数识别中，从而为自由度数目较多的大型结构的参数识别提供了一种可行的思路。 把以上建立的解决复杂结构参数识别的方法应用到贮仓一地基相互作用系统的参数识别中，把上部结构和地基作为两个子结构，运用动态子结构参数识别方法分别进行了参数识别。
刘增荣[2]1999年在《层状动力地基、贮仓结构、层状地基—贮仓结构相互作用系统的参数识别》文中认为本文进行了层状动力地基参数识别,贮仓结构参数识别,和层状地基—贮仓结构相互作用系统的参数识别。在进行层状动力地基参数识别时首先依据实际地基土的特征建立了层状动力地基的分析模型,然后运用最小二乘识别理论,采取迭代求解和分段求解的方式,建立了基岩输入运动未知或地层动力响应数据有限条件下的层状动力地基参数的时域识别方法。所建立的方法可用于地震荷载作用下集中剪切型土体动力响应计算模型中动力系数矩阵的确定,首次从时域识别的角度为地基参数的确定提供了一种新的方式。在进行贮仓结构的参数识别时,根据贮仓结构有别于其它土木结构的特征和相关的构筑物规范与标准,建立了贮仓结构的多质点体系分析模型,并且,采取自由度凝聚的方法,解决了贮仓结构参数识别中转角自由度不易测量的问题。此外,利用贮仓结构的模态试验数据,建立了贮仓结构参数的频域识别方法,并利用贮仓结构的动力响应数据,建立了贮仓结构参数的时域识别方法。所建立的贮仓结构参数识别方法,对于使用了若干年但尚在服务年限之内的旧贮仓,可用来进行结构的损伤估计;对于新建贮仓,可用来对未来地震条件下结构响应的分析模型中的计算参数进行确定。并且,对于类似于贮仓之类的板壳结构的参数识别,亦有借鉴意义。在进行层状地基—贮仓结构相互作用系统的参数识别时,首先建立了层状地基—贮仓结构相互作用系统的分析模型,然后分析层状地基—贮仓结构的相互作用特征,并在此基础上建立了该系统的运动方程。此后,运用非线性滤波理论,将系统中的未知参数作为增加的状态变量,建立了层状地基—贮仓结构相互作用系统的参数识别方法。所建立的方法可用于地震载荷作用下的地基—结构相互作用系统中多质点体系的动力系数矩阵的识别问题,首次解决了土一结构这类复合系统的参数识别问题。
雷敏[3]2006年在《土—箱型基础—框架结构动力相互作用系统的参数反演研究》文中研究说明土-结构动力相互作用系统,在动力荷载作用下的性态非常复杂。目前对这种系统的分析计算仍然具有很多不确定的因素。其中一个重要的因素就是计算模型中的若干参数难以合理确定。对该系统的计算模型进行参数反演,通过有限的试验结果反演出合理的参数,对于结构的地震响应预测,以及隔震减震的研究有着重要的作用。本文针对湖南大学建立的野外大比例尺土-箱型基础-框架结构动力相互作用模型,首先建立了两种分析计算模型:叁维实体有限元模型和二维集中质量模型。第二,采用叁维实体有限元模型和本文提出的双目标函数反演方法,把现场测试得到的系统基频和顶部激振下实测的结构动力响应作为反演目标,利用ANSYS参数设计语言(APDL),在ANSYS软件中实现了系统材料线性参数的反演。为土-箱型基础-框架结构试验模型的分析计算提供了材料线性参数的建议取值。第叁,采用二维集中质量模型和本文提出的单周期目标函数反演方法,把顶部激振下实测的结构动力响应作为反演目标,利用APDL语言,在ANSYS软件中实现了系统线性物理力学参数的反演。该计算模型和单周期目标函数反演方法,可用于其他土-箱型基础-框架结构动力相互作用系统在简谐激振力下线性物理力学参数的反演。最后,建立了土-箱型基础-框架结构相互作用系统的非线性计算模型,并提出了变量分离的非线性参数拟合法。利用非线性计算模型和变量分离的非线性参数拟合法,实现了复杂的土-箱型基础-框架结构相互作用系统的非线性参数反演。
孙万泉[4]2004年在《水电站厂房结构振动分析及动态识别》文中认为随着水电建设的快速发展,机组容量和尺寸急剧增大,转速相应提高,机组振动和其诱发的水电站厂房的结构振动已成为其运行和设计的重要问题。特别是我国已建、在建和将建一批高水头、大容量的抽水蓄能电站,由于其具有高水头、高转速和双向运行的特点,其振动频率大大高于常规水电机组,振动现象更加突出,因此,对支承结构的振动问题不容忽视。文中结合十叁陵地下抽水蓄能电站厂房振动的现场试验研究和有限元数值计算分析,利用系统动态识别方法对水电站厂房结构的合理边界条件、动态特性参数和振动荷载进行了识别反分析。本文研究成果对提高抽水蓄能电站和大型常规电站厂房结构振动特性的认识和预测水平,以及现行设计规范修订具有积极意义;所建立的分析方法和计算程序也为今后类似的结构振动计算、识别分析和厂房合理的数值模型建立提供了技术支持和参考。 第一章绪论部分介绍了水电站厂房结构的振动问题和研究现状,并对有关系统识别的方法及其应用进行了简要的归纳和总结。 第二章在水电站厂房结构振动的已有研究成果基础上,以十叁陵地下抽水蓄能电站为研究实例,利用ANSYS程序对厂房结构进行了有限元数值计算,通过正分析研究了厂房结构机械动不平衡力和水力脉动振源的合理作用方式及特性,并对影响厂房数值模型的边界条件、材料参数和结构附加质量等进行了计算分析,为今后厂房结构动态设计和后续的识别反分析提供了参考和依据。 第叁章通过建立十叁陵地下抽水蓄能电站主厂房与副厂房的耦联有限元模型,研究了主副厂房结构之间的振动传递途径和规律,为水电站副厂房结构设计和隔振研究提供了参考。 第四章系统研究了一种基于免疫思想的结构动态识别方法,并且将免疫算子与ANSYS中的APDL语言接口,建立起适合于各种大型复杂结构的通用免疫识别模型。 第五章利用以上所建立的免疫识别模型,并结合正分析的研究成果,从厂房结构振动强度控制出发,逐次对水电站厂房结构的高频水力脉动荷载、阻尼比系数,以及机械动不平衡力进行了识别分析,识别成果为今后水电站厂房的动态设计提供了参考。 第六章从水轮发电机组振动的角度出发,应用有限元方法建立了转子—轴承系统的动力学模型,提出了一种用等效弹簧力来模拟转轮处的水力脉动荷载,并且在不施加人工激励的前提下识别油膜轴承的动态特性参数和厂房结构的机组动荷载的复合反演法,通过数值算例验证了方法的有效性。
穆腾飞[5]2016年在《基于自适应追踪技术的迟滞非线性系统参数识别与损伤检测研究》文中研究表明土木、机械等工程结构的安全运行直接关系到人们生命财产的安全,然而,这些工程结构在长期服役过程中,由于早期设计建造时存在结构上的不足或功能上的缺陷,以及环境侵蚀、材料老化和人为或自然的载荷作用等,将不可避免地导致结构损伤的发生和累积,从而对结构的安全运行产生较大的威胁,易引发灾难性事故。及时准确地监测结构健康状况,将有利于更好地规划结构改造项目的先后次序,延长结构寿命,降低检测及维护成本,减少灾难事故的发生;此外,在地震、台风等自然灾害发生后,具有快速评估建筑等土木工程基础设施安全及功能状态的能力,这对突发事件后采取相应的应急措施、人员营救和管理至关重要。因此,迫切需要可用于工程结构健康状况诊断的先进技术,利用事件中的响应数据,在线精确地实现结构的参数识别与损伤追踪。当土木、机械等工程结构受到较强载荷作用时,诸多结构经常会呈现非线性特性,产生迟滞行为,而迟滞非线性结构的建模和系统辨识是结构健康监测领域里一项颇具挑战性的问题。橡胶支座隔震系统则是迟滞非线性结构中的一种典型工程结构,近年来,以其减震隔震效果强、抗震安全性高及建造费用经济等优势已经在建筑等结构上得到了广泛的应用,而目前该类结构的参数识别与损伤检测仍是一项亟待研究的课题。此外,传统的系统辨识理论是建立在系统输入与输出信息均已知的基础上,对时不变参数进行识别。然而,在实际工程应用中,系统输入信息,如地震动、脉动风等是难以精确测量甚至无法测量的,而这些输入信息能够反映结构本身与周围介质之间的相互作用,对周围介质的研究具有一定意义。再者,结构参数通常会随着损伤的发生而改变,而在结构健康监测过程中,当损伤发生时能够及时判断结构损伤并对其进行在线追踪是一项非常重要的工作。因此,迄今为止,尽管损伤识别技术已经取得了长足的进展,但能够实际应用于工程结构健康监测系统的参数识别与损伤检测技术仍有待进一步的发展。本文基于自适应损伤追踪技术发展了自适应卡尔曼滤波方法(AEKF)、自适应序贯非线性最小二乘方法(ASNLSE)和自适应二次误差平方和方法(AQSSE),用于识别结构物理参数并追踪结构损伤。针对这叁种方法进行了典型的数值仿真研究和实验研究,与此同时,还对迟滞非线性系统的建模和模型的简化进行了探讨,并在实验研究中发展了一种能够在线改变结构局部刚度的实验装置。在上述研究的基础上,分别基于自适应损伤追踪技术推导了输入未知条件下的AEKF方法(AEKF-UI)、输入未知条件下的ASNLSE方法(ASNLSE-UI)和输入未知条件下的AQSSE方法(AQSSE-UI)的解析递归解,用于在线同步识别结构物理参数与未知输入,以及追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。通过典型的数值仿真研究和振动台实验研究对所发展的方法进行了验证。本文的主要研究内容和取得的成果有:(1)对基于广义卡尔曼滤波方法(EKF)的参数识别技术进行了研究,在EKF方法的基础上,发展了一种基于约束优化算法的自适应损伤追踪技术,推导了基于该技术的广义卡尔曼滤波方法,即自适应广义卡尔曼滤波方法(AEKF)。基于AEKF方法对叁自由度线性结构、叁自由度非线性结构和叁自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,基于Bouc-Wen迟滞模型参数灵敏度分析结果和GZN110型天然橡胶隔震支座试验测试结果对Bouc-Wen模型进行简化,建立橡胶隔震结构实验模型,以该实验模型为研究对象,基于EKF方法和叁种参数数量不同的Bouc-Wen模型进行参数识别实验研究,验证了模型简化的可行性和EKF方法的有效性。在此基础上,建立单层基础隔震结构实验模型,实验过程中采用一套创新的刚度元件装置在线模拟结构损伤,基于AEKF方法对单层基础隔震结构进行在线参数识别及损伤追踪,实验研究结果验证了 AEKF方法的有效性和准确性。(2)对基于序贯非线性最小二乘方法(SNLSE)的参数识别技术进行了研究,该方法弥补了 EKF方法中对初值取值范围要求相对较高的不足,且减少了计算量,提高了计算效率。在SNLSE方法的基础上,发展了一种基于约束优化算法的自适应损伤追踪技术,推导了基于该技术的序贯非线性最小二乘方法,即自适应序贯非线性最小二乘方法(ASNLSE)。基于ASNLSE方法对叁自由度线性结构、叁自由度非线性结构和叁自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以橡胶隔震结构实验模型为研究对象,基于SNLSE方法和叁种参数数量不同的Bouc-Wen模型进行参数识别实验研究,进一步验证了模型简化的可行性和SNLSE方法的有效性。在此基础上,以具备在线损伤模拟能力的单层基础隔震结构实验模型为研究对象,基于ASNLSE方法对单层基础隔震结构进行在线参数识别及损伤追踪,实验研究结果验证了ASNLSE方法的有效性和准确性。(3)对基于二次误差平方和方法(QSSE)的参数识别技术进行了研究,该方法不仅弥补了 EKF方法中对初值取值范围要求相对较高和计算量相对较大的不足,与SNLSE方法相比,由于SNLSE方法中引入了 Newmark-β算法,故此SNLSE方法对采样频率要求相对较高,而QSSE方法可以较好地弥补SNLSE此处的不足,并具较快的收敛速度和较高的计算效率。在QSSE方法的基础上,发展了一种基于约束优化算法的自适应损伤追踪技术,推导了基于该技术的二次误差平方和方法,即自适应二次误差平方和方法(AQSSE)。基于AQSSE方法对叁自由度线性结构、叁自由度非线性结构和叁自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以橡胶隔震结构实验模型为研究对象,基于QSSE方法和叁种参数数量不同的Bouc-Wen模型进行参数识别实验研究,进一步验证了模型简化的可行性和QSSE方法的有效性。最后,以具备在线损伤模拟能力的单层基础隔震结构实验模型为对象,基于AQSSE方法对单层基础隔震结构进行在线参数识别及损伤追踪,实验研究结果验证了 AQSSE方法的有效性和准确性。(4)在自适应广义卡尔曼滤波方法的基础上,建立输入未知条件下约束非线性最优化方法中的目标函数和约束方程,推导了输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波方法(AEKF-UI)的解析递归解。基于AEKF-UI方法对叁自由度线性结构、叁自由度非线性结构和叁自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数与未知输入信息,并能够追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,建立叁层基础隔震结构实验模型,该模型具备在线模拟多损伤的能力,以该模型为实验研究对象,对其进行多工况振动台实验研究,基于测得的加速度响应信号和AEKF-UI方法,在线同步识别基础隔震结构物理参数及未知基底激励,并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度,实验研究结果验证了 AEKF-UI方法的有效性和准确性。(5)在自适应序贯非线性最小二乘方法的基础上,建立输入未知条件下约束非线性最优化方法中的目标函数和约束方程,推导了输入未知条件下的自适应序贯非线性最小二乘方法(ASNLSE-UI)的解析递归解。ASNLSE-UI与ASNLSE方法类似,可弥补了 AEKF-UI方法中对初值取值范围要求相对较高的不足,且减少了计算量,提高了计算效率。基于ASNLSE-UI方法对叁自由度线性结构、叁自由度非线性结构和叁自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数与未知输入信息,并能够有效地追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以叁层基础隔震结构实验模型为实验研究对象,对其进行多工况振动台实验研究,基于测得的加速度响应信号和ASNLSE-UI方法,在线同步识别基础隔震结构物理参数及未知基底激励,并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度,实验研究结果验证了 ASNLSE-UI方法的有效性和准确性。(6)在自适应二次误差平方和方法的基础上,建立输入未知条件下约束非线性最优化方法中的目标函数和约束方程,推导了输入未知条件下的自适应二次误差平方和方法(AQSSE-UI)的解析递归解。AQSSE-UI与AQSSE方法类似,该方法不仅弥补了 AEKF-UI方法中对初值取值范围要求相对较高和计算量相对较大的不足,也可以较好地弥补ASNLSE-UI方法中对采样频率要求相对较高的不足,并具备较快的收敛速度和较高的计算效率。基于AQSSE-UI方法对叁自由度线性结构、叁自由度非线性结构和叁自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数与未知输入信息,并能够有效地追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以叁层基础隔震结构实验模型为实验研究对象,对其进行多工况振动台实验研究,基于测得的加速度响应信号和AQSSE-UI方法,在线同步识别基础隔震结构物理参数及未知基底激励,并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度,实验研究结果验证了 AQSSE-UI方法的有效性和准确性。
黄义, 刘增荣[6]2005年在《地基-结构相互作用系统的时域参数识别》文中认为提出地基_结构相互作用系统的时域参数识别方法· 在建立地基_结构相互作用的计算模式和运动方程的基础上,运用扩展的卡尔曼滤波技术,将相互作用系统中的参数作为增加的状态变量,建立了该系统的时域参数识别方法· 并依据大型振动台条件下的层状地基_贮仓结构相互作用系统的模型试验数据,实施了地基_结构相互作用系统时域参数识别的全过程· 计算结果表明,该方法产生良好的参数估计·
刘增荣, 邵江, 尹冠生[7]2001年在《层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别》文中提出提出了一种层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别方法。根据集中剪切型系数的运动特征 ,将层间刚度和阻尼从总体系统中分离出来 ,依据最小二乘识别法则 ,导出了层间刚度和阻尼这些层间参数识别的递推方程 ,以此为基础建立了地基—基础—框架相互作用系统的参数识别方法。并以人工模拟系统输入和输出的方法 ,对一位于叁层粘性土上的框架结构系统 ,实施了参数识别的全过程。结果表明 ,所建立的系统参数识别方法 ,对识别初始值的要求较低 ,且具有良好的识别精度。
谢利民[8]2014年在《基于模态柔度的钢筋混凝土结构损伤识别理论与试验研究》文中研究指明结构识别是一门跨学科的综合性研究，自上世纪70年代以来一直处于热门研究领域。近十年来ASCE-SEI致力于推广结构识别六步圆的研究框架，以此来规范结构识别的相关研究，这已受到很多研究学者的推崇。依据“理论-试验-决策”的研究思路，结构识别六步圆包括：(1)观察和概念；(2)先验模型；(3)控制实验；(4)数据分析与阐述；(5)模型校验和参数识别；(6)模型模拟预测。本文在总结和吸收国内外的优秀成果基础上，对实验室的钢筋混凝土简支梁、连续梁和地基上空间框架模型进行静动力试验及结构识别研究。具体内容如下：(1)在理论上拓展了模态柔度概念，并发展了基于频响函数截距的模态柔度算法。针对模态柔度仅基于位移响应的研究现状，本文提出了包含力矩和转角信息的广义模态柔度。一根薄壁方钢管悬臂梁的静力分析、模态分析和线性时程分析结果被用来验证模态柔度算法的正确性，研究表明转角振型比位移振型的质量参与系数低，因而转角模态柔度的精度比位移模态柔度低，合成转角模态柔度需要更高阶的转角振型。(2)钢筋混凝土简支梁自振频率随着损伤程度的加深逐渐降低，阻尼比增加，且应变振型比位移振型更能敏感地识别损伤位置，而模态柔度能综合全面地反映钢筋混凝土简支梁的损伤位置和损伤程度。混凝土非线性使模态柔度位移和静载位移处于不同的受力状态。钢筋混凝土简支梁的边界条件对模态参数影响大，并基于Strand7API-Matlab交互访问修正不同损伤工况简支梁的物理参数，获得钢筋混凝土简支梁的刚度梯形退化曲线。(3)由于结构识别中测量误差和模型误差的补偿抵消，传统单模型结构识别显示出其局限性，从而指出结构识别可靠性的重要性。本文以钢筋混凝土连续梁的静动力测试结果为依据，选取混凝土的弹性模量和密度、中间支座刚度及端部支座刚度4个模型碎片建立了10000个有限元模型，研究模型碎片的灵敏度和位移测点熵值排序，并运用静力位移和模态频率进行基于误差阈值的多模型甄选。(4)填充墙对钢筋混凝土空间框架模态参数的影响显着。设计一组空框架、粘土砖框架和填充墙框架的对比试验，分别研究填充墙的附加质量和附加刚度对钢筋混凝土框架模态参数的影响。研究结果表明填充墙的附加质量使频率降低而附加刚度使频率提高，填充墙刚度会引起空间框架某些模态的缺失或耦合，填充墙的位置对空间框架的模态参数变化幅值有决定性影响。
刘礼标[9]2013年在《轻型挡土墙系统参数识别及损伤诊断研究》文中进行了进一步梳理支挡结构是岩土工程中的一个重要组成部分，具有极其重要的地位。如果能够及时有效地对支挡结构进行健康监测，就可以对支挡结构的整体稳定性进行评估，进而可以避免人民群众的生命财产及国家的巨额基础设施蒙受巨大的损失。因此如何对支挡结构进行健康诊断，以确定支挡结构是否存在损伤，进而判别损伤位置、损伤程度和损伤变化趋势，是岩土支挡结构健康监测与安全评估系统的最主要问题。为此，本文在国家自然基金科学仪器基础研究项目“岩土支挡结构健康诊断仪的研制”(项目批准号：51027004)、教育部长江学者和创新团队发展计划项目“山区岩土工程”（项目批准号：IRT1045）的资助下对轻型挡土墙系统健康诊断问题展开了相关研究。基于理论分析、数值模拟和现场试验，对挡土墙系统的土体附加参数识别、动力指纹损伤识别法、人工智能损伤识别法和整体稳定性评价等问题进行了全面深入的研究，论文的主要研究工作如下：①建立了轻型挡土墙系统动力响应的叁维有限元数值模型，运用整体正交多项式法和特征系统实现法对挡土墙系统的模态特性进行研究。为了研究损伤对挡土墙系统模态特性的影响规律，详细分析了土体、挡墙的损伤程度、损伤面积和损伤位置对挡土墙系统的模态特性和幅值谱曲线的影响。②提出了悬臂挡土墙系统的简化动测模型，对土体附加参数的识别方法进行探讨。在模态参数识别的基础上，采用有限元优化设计方法识别土体的附加参数，对不同的组合优化方法、不同的目标函数的识别结果进行评价。并分析了土体附加阻尼对挡土墙系统简化动测模型的模态特性和动力响应的影响。③引入微分几何中的平均曲率概念，推导了适用于轻型挡土墙结构的损伤识别新指标：模态平均曲率差MMCD和柔度差平均曲率FDMC。以悬臂挡土墙为算例，通过与其他叁种损伤识别指标(频率变化率RF、振型变化率RD、高斯曲率模态差MGCD)进行对比分析，验证新指标对损伤的敏感性和有效性。损伤识别新指标能够准确的识别出挡土墙的损伤位置，继而评估挡土墙的损伤程度。④采用改进多种群遗传算法，结合挡土墙系统损伤时的特征方程，构造了能有效地同时识别出挡土墙系统损伤位置和损伤程度的方法：整体损伤识别法和分区损伤识别法。通过悬臂挡土墙不同损伤工况的识别结果，对两种识别方法的适用性、识别精度、计算效率和有效性进行了探讨。⑤对挡土墙系统整体稳定性“实时”评价方法进行研究，将挡土墙整体稳定性分为3个等级：稳定、基本稳定和不稳定。在挡土墙系统模态分析基础上，将土体等效成一系列弹簧来模拟，土压力统一表示为静止土压力和土压力增量之和，并假定土压力增量等于土体的地基反力系数和墙体位移的乘积，结合墙土共同变形，进行迭代计算得到土压力的分布形式。通过对库伦土压力理论、静止土压力理论和试验结果进行对比分析，验证所提出的土压力计算方法的可行性，从而进一步确定挡土墙系统的整体稳定性。
周云[10]2008年在《地基板与混凝土框架结构参数识别的实验与研究》文中提出近二十年来,基于动力信息的结构损伤诊断研究受到人们的广泛关注,学者在这一领域开展大量的研究。由于土木工程结构的复杂性,人们对结构的建模忽略了很多关键因素,例如没有考虑土与结构动力相互作用的影响。人们多利用低阶模态进行损伤诊断研究,对损伤敏感的高阶模态研究和利用较少。用于结构损伤诊断的动力信息还受到环境因素和测量噪声的影响,存在着不确定性。本文以弹性地基板和弹性地基上的钢筋混凝土框架结构为对象展开参数识别和损伤诊断研究工作,主要内容如下:?1.对模态参数识别方法进行了研究,比较最小二乘复指数法(LSCE)与?PolyMAX?方法,发现?PolyMAX?方法识别高阻尼高阶模态的能力较强。在实验室条件下对弹性地基上自由板进行了脉冲锤击法模态实验,讨论了? Winkler?地基和双参数地基板振动的特点,指出实际工程中地基板的振动仅存在“近似刚体模态”。利用? Vlasov?地基上厚薄板通用元建立地基板振动的通用方法,通过反分析识别得到地基的物理参数。?2.在实验室条件下对地基上的一座钢筋混凝土框架结构进行了模态实验研究。随着框架结构的浇筑过程,进行了随着层数增加的逐层位移模态测试,得到了各种工况下结构的模态值。然后进行了应变模态测试,得到各阶应变模态测试结果。分别考虑了重复实验,模态参数分析方法,温度变化,力大小不均等因素造成的模态参数不确定性。发现模态参数识别方法的影响不能忽略。随温度的升高,结构模态频率降低。锤击力增大导致结构频率的降低。对于非稳态信号的处理,利用?HHT?的识别得到的结果比?FFT?更好。?3.对本文框架结构进行了物理参数识别研究。上部结构采用弯剪缩聚型模型,下部基础采用地基阻抗函数模型。基于不同工况识别得到的结构模态参数结果,利用灵敏度方法进行了各种工况下的结构和地基参数同步识别,得到了模态参数随结构变化的规律。由于灵敏度方法易出现病态问题,采用遗传算法结合模拟退火技术形成遗传退火混合算法,提高了遗传算法的全局寻优能力。利用遗传退火混合算法进行参数识别,识别结果优于灵敏度方法的结果。?4.引入模态局部化的概念,通过算例讨论了刚度完好连续梁由于支座位置变化和支座刚度变化导致的模态局部化的问题,在理论上是特征空间的扩张的问题。利用一座? 3?层框架首层梁的模态实验证实了框架梁也具有连续梁的类似特性,并分析了框架中千斤顶对于结构动力特性的影响。对本文框架结构柱的研究发现,连续梁的模态局部化现象也存在于框架柱中,通过在首层柱单元上加质量博士学位论文?块的方法,从实测结果证实了“高灵敏度的高阶模态”的存在。?5.建立了基于贝叶斯理论进行损伤诊断的基本框架,利用基于马尔可夫链的蒙特卡罗模拟(MCMC)的方法计算贝叶斯统计问题,编制了?MCMC?计算程序。通过一个叁层剪切型框架结构的计算模型,分别计算了单损伤与多损伤,不同准则的比较,不同噪声水平下方法的比较,表明? MCMC?方法能有效地诊断结构的损伤。对本文框架结构局部加强柱部位进行了损伤前和损伤后的各? 5?次试验,利用两步法得到的后验期望估计准确诊断了损伤的位置。同时发现地基参数对于结构动力特性有着明显的影响。
参考文献：
[1]. 地基、结构及其相互作用系统参数识别理论[D]. 董清华. 西安建筑科技大学. 2004
[2]. 层状动力地基、贮仓结构、层状地基—贮仓结构相互作用系统的参数识别[D]. 刘增荣. 西安建筑科技大学. 1999
[3]. 土—箱型基础—框架结构动力相互作用系统的参数反演研究[D]. 雷敏. 湖南大学. 2006
[4]. 水电站厂房结构振动分析及动态识别[D]. 孙万泉. 大连理工大学. 2004
[5]. 基于自适应追踪技术的迟滞非线性系统参数识别与损伤检测研究[D]. 穆腾飞. 南京航空航天大学. 2016
[6]. 地基-结构相互作用系统的时域参数识别[J]. 黄义, 刘增荣. 应用数学和力学. 2005
[7]. 层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别[J]. 刘增荣, 邵江, 尹冠生. 西安公路交通大学学报. 2001
[8]. 基于模态柔度的钢筋混凝土结构损伤识别理论与试验研究[D]. 谢利民. 湖南大学. 2014
[9]. 轻型挡土墙系统参数识别及损伤诊断研究[D]. 刘礼标. 重庆大学. 2013
[10]. 地基板与混凝土框架结构参数识别的实验与研究[D]. 周云. 湖南大学. 2008