文档介绍：中文摘要目前,结构损伤诊断方法的研究已成为土木工程领域的一个前沿研究课题。由于结构损伤会导致其固有频率和模态振型的变化,因此,如果建立结构动力特性变化与结构损伤之间的映射关系,那么可以利用结构振动测试信息实现结构损伤识别。人工神经网络在损伤检测中的应用是近年来迅速发展,并得到广泛应用的一种新方法。由于其具有良好的非线性映射能力、强大的解决反问题能力、实时计算能力,可以作为一种优秀的结构损伤诊断方法。本文对一个五层的框架结构进行了数值模拟分析,并利用神经网络技术对该结构的损伤进行识别,结果表明本文所提的方法在理论上是可行的、有效的。主要研究内容如下:疚脑诜治鼋峁构逃衅德屎湍L裥偷幕∩希呀峁顾鹕耸侗鹞侍夥为损伤识别、损伤定位、损伤程度标定鲎幽?椤6悦扛鲎幽?橛貌煌哪态参数德时浠萅噋、固有频率的相对变化比鷒、损伤特征量Ⅳ中等构造对损伤敏感的标识量,并作为特征参数输入到不同的神经网络、和惺迪炙鹕说闹鸩绞侗稹诓煌乃鹕私锥危峁沟墓逃衅德屎湍L裥偷母谋涠越峁顾鹕朔浅敏感。通过对结构损伤前后模态参数L德省⒛L裥各种组合的分析,导,得出它们与损伤位置和程度的关系,通过对比选择了包含更多信息的网络输入参数。谘芯恐校糜邢拊7治鋈砑对一五层框架结构进行建模、分析。进而求出其固有频率和模态参数作为神经网络的输入参数;通过降低刚度的方法来模拟不同位置和程度的损伤,得到训练样本和检验样本,应用人工神经网络技术进行结构损伤识别。各损伤工况损伤位置的识别虽然不是完全正确,但是基本上能够把损伤定位,这表明本文方法具有实用性。武逯理王太堂亟±堂僮鹑构造出了基于模态振型的损伤识别指标ⅣА2⒏隽烁髦炙鹕酥副甑氖’
关键词:人工神经网络框架结构模态参数损伤识别武遗堡王盔堂亟±堂僮途塞固有频率Ⅱ
±堂焦论塞百瑆、:,.—,,甋猰,.瓵甎,
籪籨武迅理王太堂亟±,篴
一导师签名:邀啦日期:驾幽签名:蛰签名:奎态芏日期:翊』独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,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的成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构学位证书而使用过的材料。与我一起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,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀问题的提出合,构成框架——支撑、框架——剪力墙、框架——筒体等结构体系。然而在随着我国经济的高速发展,科技的飞速进步,现代社会的建筑正在向大型化复杂化方向发展。这些大型建筑如:超高层建筑、大跨桥梁、大型厂房、大型网架等,在复杂的服役环境中,受到各种设计载荷,以及各种突发外在因素的影响而使结构安全受到威胁。一旦这些工程结构因为损伤而导致了坍塌,将被海冰推倒:年韩国汉城的圣水大桥断塌;年宁波大桥在施工过程中年台湾高屏大桥事故;年巴西Q笃教ūǖ顾以及年发生在湖南风凰县的大桥坍塌事故。另外还有许多建筑结构在使用过程中,由于自身老化、各种自然灾害和人为损伤等原因,使建筑物不断产生由于结构的损伤是个逐渐累积的过程,并且损伤的痕迹往往比较隐蔽,这就给我们结构损伤方面的检测造成了困难,同时也说明,如何快速准确地识别形式之一,其特点是结构布置灵活,具有较大的室内空间,使用比较方便。因此框架结构广泛应用于办公楼霉荨⒆≌⒊Х俊⒉挚獾让裼煤凸ひ到ㄖ小在高层建筑中,框架结构单元常常与其它结构单元С拧⒓袅η健⒓蛱组地震荷载、风荷载作用下或者由于材料加工、施工等人为因素,框架的梁、柱设施所覆盖,人工很难观察到这些构件损伤。在这些情况下,结构的损伤在服役期内逐渐积累,最后导致建筑物或者不能正常使用或者倒塌,从而造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡】。如果我们能及时的检测出结构的运行状况,准确地掌握结构的损伤状况,就可以及时修复结构损伤,避免灾难的发生,同时也可以减少维修需要的费用。因此,对框架结构损伤识别技术的研究有着非常武遗堡王盍堂亟±堂焦论塞给人民的生命财产造成不可估量的损失。例如,年渤海石油钻井牌教主跨折断;结构安全隐患,如不能及时发现并采取补救措施,就有可能导致重大的安全事故。损伤的位置和程度,是我们且前急需解决的阗题【。框架结构是建筑结构的主要等构件中往往存在裂缝,空隙等缺陷。由于结构的损伤往往被建筑装饰、附加重要的意义。
,合理利用旧建筑,节约社会资源。对工程结构进行损伤诊断与损伤探测的研究已经