文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
桥梁结构健康监测传感器比选及优化配置研究
姓名:王常亮
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:张开银
20100501
摘要随着科技的飞速发展,港口工程、水电工程、海洋工程等水工建筑物及桥梁隧道、房屋建筑等土木工程结构,其建设规模及难度日益加大,结构物服役要结构进行实时监测具有重要理论和现实意义。传感器系统是桥梁结构健康监测系统的重要组成部分。从理论上说,尽可初始配置,利用本文提出的修正逐步累积法,进行传感器优化配置,可以使传感器位置进行组合优化。期间将受到设计载荷和各种环境因素的影响而形成材料劣化、损伤积累等问题,从而对结构的安全性和稳定性造成影响,由此在使用中失效或突然破坏所造成的直接或间接经济损失将十分巨大。因此,实现结构物损伤识别及其对重能多的传感器有利于获得更全面的结构响应信息,但由于经济和结构运行状态等方面的原因,在整座桥梁的所有自由度上安置传感器既不可能也不现实。通过尽可能少的传感器来获取可靠而全面的桥梁健康状况信息,就是优化布设的根本原则。本文对大型桥梁监测中传感器比选和优化配置的意义、研究进展及发展现状进行了较全面的综述;结合马水河特大桥建立其完整的空间有限元模型,给出了模念频率和振型;详细讨论了传感器优化配置的有效独立法和模态置信度法的基本原理,并运用改进模态置信度的方法对马水河特大桥进行传感器比选和优化配置,论文主要研究内容如下:畚母荽ǜ衅鞯氖视眯浴⒖煽啃浴⒛途眯浴⒕眯缘刃灾剩岢龃ǜ器的比选原则。畚脑诖衬L眯哦茸荚蚧∩希岢隽艘訯纸獾玫降慕峁魑矩阵的最大非对角元较快地达到预设值,完成传感器的优化布置。畚恼攵杂Ρ浯ǜ衅饔呕渲梦侍猓谟Ρ淠LVぷ荚琒对应变传感器进行优化配置,并利用应变模念矩阵信息阵初步拟出榇ǜ衅魑恢茫缓罄酶慕糯惴ǘ允S嗟关键词:传感器,模态置信度,遗传算法武汉理工大学硕士学位论文
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导师┟§煦日期砒上刁研究生┟:王华壳签名:垂垒重日期:塑だ堇独创性声明学位论文使用授权书取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书面使用过的材料。与我一学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有
第滦髀桥梁事故的危害一些大型桥梁可能会出现局部的破损,虽然不会立即导致整个结构的破坏,但武汉理工大学硕士学位论文随着科学技术的进步,桥梁建设事业迅猛发展,桥梁结构形式日趋复杂,规模也越来越大。由于活载、风载及环境因素的影响,结构材料劣化十分严重,它对整个结构的安全及耐久性构成了潜在的危险。应力集中、疲劳等诸多因素的会促使结构局部损伤不断扩展,导致结构的承载能力下降,最终造成整个结构的破坏。其结果是,不仅缩短了结构的使用寿命,而且还威胁到人民生命和财产的安全⋯。从目前特大型桥梁的规模上看,在世界前十大悬索桥中,我国有分别名列第、,前十大斜拉桥中,我国有分列第、、位煌保嘧粮郯目绾4笄乓苍诠婊ㄉ柚小?梢栽ぜ夜蠢至年内,大跨径桥梁仍将保持快速增长的速度。大型桥梁造价动辄几亿甚至几十亿元,其安全性和耐久性在交通、军事和社会生活等方面有着重要的作用和意义。然而,如许多其它基础设施一样,大型桥梁的建设、运行受到多方面因素的影响。环境侵蚀与腐蚀、车辆与风的动力荷载等都是造成桥梁结构累积损伤和抗力衰减以及影响桥梁使用寿命的重要因素。据统计,全世界桥梁每年因损伤、超载和极端荷载话ǖ卣将造成近余座桥梁倒塌或严重损坏。美国和日本等国在经济腾飞时建造的桥梁性能衰退最快,,只有%的经费用于新建桥梁。年眨挥谀鞲湾海岸的塔巴斯科州,有一座大桥发生坍塌,造成至少怂劳觯人受伤和耸ё僦卮笫鹿省月日,越南南部一座在建桥梁突然坍塌,造成至少人死亡,另有约耸ё佟我囤近年来也相继出现过几起重大桥梁事故。年眨ù桥在即将合龙的时候发生桥体断裂,损失高大谠H嗣癖摇月眨
桥梁事故主要起因重庆綦江彩虹桥跨塌,有人死亡。年月眨拇ㄒ吮