国家自然科学基金(51078316)
- 作品数：13 被引量：135H指数：7
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- 基于试验数据的吊拉组合模型桥梁有限元模型修正被引量：17
- 2014年
- 为获得吊拉组合模型桥梁的基准状态,结合子结构与响应面有限元模型修正方法,建立一种新的桥梁结构有限元模型修正方法。依据构造及力学特点,划分子结构并选择待修正参数;基于方差分析,利用参数显著性检验确定待修正参数;用均匀设计方法生成待修正参数样本集,由有限元分析获得对应的响应信息后,建立每一待修正参数与目标值的响应面模型;建立自振频率和位移适应度函数线性组合的联合目标函数,利用模型桥梁的静动力试验数据,由遗传算法获得参数的修正量,实现测试结果与有限元计算结果间误差的最小化。试验结果表明:所提方法能在确保设计参数合理且具有明确物理意义的前提下,对桥梁结构有限元模型实现有效的修正。
- 单德山孙松松黄珍吕天德李乔
- 关键词：有限元模型修正子结构响应面试验验证
- 非规则连续刚构桥地震易损性分析被引量：21
- 2015年
- 为探讨非规则桥梁的抗震性能,建立了典型非规则公路桥梁的地震易损性理论模型.考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,抽样生成桥梁地震易损性分析模型样本库.用Open Sees软件对模型样本库进行非线性动力时程分析,以获得结构动力响应.在研究桥墩反弯点时程曲线和桥墩曲率包络线分布特征的基础上确定桥梁构件的损伤指标.采用概率地震需求分析方法获得桥梁各构件易损性曲线,并基于一阶可靠度理论获得桥梁系统的易损性曲线.结果表明:在地震作用下,非规则桥梁支座最容易损伤破坏,桥梁系统的易损性明显高于桥梁构件的易损性;易损性曲线可用于评估非规则桥梁的抗震性能,为震后桥梁损伤识别提供依据.
- 董俊单德山张二华马腾
- 关键词：桥梁工程地震易损性易损性曲线
- 桥梁动力测试信号的自适应分解与重构被引量：24
- 2015年
- 针对桥梁结构动力测试信号噪声水平高、难以分离结构有效信号的特点,在总体平均经验模态分解方法和主成分分析的基础上,建立了自适应分解与重构方法。对经验模态分解结果的模态混叠现象进行深入分析,利用白噪声概率密度函数的均匀性对模态混叠模式一进行了改进,基于相关性分析改进了模态混叠模式二,改进后的分解方法在计算效率和分解精度上均有较大提升;随后对所有分解获得的固有模态函数进行多尺度主成分分析,实现降噪和选择并重构测试信号。分别用模拟信号和实际桥梁测试信号对所提方法的有效性进行了验证。结果表明:改进后的信号自适应分解和重构方法能在降噪的同时,有效地提取桥梁结构信息,可用于实际桥梁结构的动力测试分析中。
- 单德山李乔黄珍
- 关键词：桥梁动力测试信号分解信号重构
- 基于车致振动响应的铁路桥梁损伤位置识别被引量：7
- 2011年
- 为识别列车荷载引起的桥梁结构损伤,基于车致振动的加速度响应,提出了一种损伤位置识别方法.该方法通过结构易损性分析,确定结构易损的部位,并根据易损部位的损伤状态,从列车行驶的时间区域中选择若干子区域;然后,假设在每一个子区域内特定易损部位的损伤状态保持不变,将损伤位置识别分为2个层次进行,每一层次均以加速度时程数据构建损伤指标,从多个角度优化样本库,并采用支持向量机作为分类工具,建立损伤位置识别模型.对一连续梁的实例分析表明:该方法能够考虑结构状态与列车荷载的相关性,在损伤最易出现的时间子区域内,对易损部位进行损伤识别,可获得较好的损伤位置识别结果;且在低水平噪声干扰下,识别结果变化不大.
- 付春雨单德山李乔
- 关键词：桥梁工程支持向量机
- 桥梁结构模态参数的时频域识别被引量：16
- 2015年
- 为在时频域内识别桥梁结构的模态参数,针对HHT（Hilbert-Huang Transform）方法识别桥梁结构模态参数中存在的端点效应、模态混叠以及频率识别与阻尼识别相互耦合现象,应用带通滤波和扩展随机减量法对HHT方法进行改进,建立了一种基于现代信号时频域分析的桥梁结构模态参数识别方法,然后基于MATLAB平台,编制了桥梁结构模态参数时频域识别程序,并以某吊拉组合桥梁全桥模型试验为例,利用实测数据对所提方法进行验证。结果表明,该方法能正确识别出模型桥梁的前11阶竖向自振频率、前6阶阻尼比以及前3阶模态振型;阻尼比的识别结果为0.2%-2%;识别结果与有限元模型修正后的计算结果相差不大。所提方法能正确、有效地在时频域内识别桥梁结构的频率、阻尼及模态等参数。
- 单德山李乔
- 关键词：吊拉组合桥时频域模态参数阻尼比自振频率模态识别
- 现代编程技术在结构监测软件系统中的应用被引量：2
- 2013年
- 为从实测数据中获取更多的桥梁结构状态信息,基于.NET Framework 4.0平台和Windows 7操作系统,采用Microsoft Visual Studio 2010和Microsoft SQL Server 2008数据库作为系统开发工具,研发了以数据分析和处理为主要功能的桥梁健康监测软件系统。采用了Windows Presentation Foundation(WPF)技术、Model-View-View Model(MV-VM)设计模式、Server Management Objects(SMO)技术、Code First等现代编程技术;同时结合桥梁养护维修规范,完成了某油气管道跨越结构健康监测软件系统的开发。介绍了该系统的开发目标、现代编程技术、架构设计、功能设计、数据库设计、关键技术等。经实测数据验证,该系统具有强大的数据分析和处理能力,能够准确实现结构状态预警,可对悬索跨越结构进行状态评估。
- 单德山王蕊董俊杨景超张少雄李乔
- 关键词：WPFSMO
- 基于RBF神经网络的单塔斜拉桥模型修正被引量：4
- 2013年
- 为获得某单塔双索面斜拉桥换索过程中的工作状态,建立了一种联合子结构与径向基神经网络的有限元模型修正新方法。根据模型参数修正理论,通过分析设计参数的相对灵敏度确定需要修正的参数;为满足参数离散性要求,在模型修正过程中引入了子结构方法,并认为每一子结构中的设计参数是不变的。采用径向基(RBF)神经网络作为模型修正优化算法。将子结构与RBF神经网络相结合,从而将有限元模型修正的反问题转化为正问题;同时,对子结构的划分、RBF神经网络构建以及输入输出参数的确定进行了讨论。以某单塔斜拉桥为例,验证了所提的联合模型修正方法。结果表明:计算值与测量值之间的误差,在有限元模型修正前后有很大改善。
- 单德山丁德豪李乔黄珍
- 关键词：有限元模型修正径向基神经网络单塔斜拉桥子结构
- 铁路桥梁损伤的统计模式识别被引量：3
- 2011年
- 针对铁路桥梁结构损伤的特点,提出采用分步识别方案与统计模式识别相结合的方法对其进行识别。将铁路桥梁损伤识别分为损伤预警、损伤定位和损伤程度诊断3个基本问题,再将其各分成3个步骤分别采用统计模式识别的两类分类器、多类分类器及回归机分类器进行损伤诊断。采用某铁路连续梁桥模型试验验证所提方法的正确性,结果表明该方法在抗噪声能力、求解方法及求解思路上与优化识别方法明显不同,其具有良好的推广能力和较强的抗噪声能力,可应用于实际铁路桥梁的损伤识别。
- 单德山付春雨李乔
- 关键词：铁路桥模式识别模型试验
- 具有减震器的吊杆施工期索力识别被引量：5
- 2015年
- 为提高带减震器吊杆索力的识别精度,建立了一种新的吊杆索力识别方法。依据吊杆的力学行为,建立了带减震器吊杆的运动微分方程,明确了减震器刚度、吊杆索力及其振动频率间的复杂关系;建立并求解了带减震器吊杆的张拉有限元模型,获得不同减震器参数下吊杆频率、索力的计算结果,并绘制索力-频率-刚度的三维关系曲面,以实测索力和频率识别吊杆的减震器刚度,基于牛顿插值法得到该刚度下吊杆索力计算公式,据此建立带减震器吊杆索力识别的实用方法。以某180m提篮式系杆拱桥吊杆索力识别为例,对所提方法进行验证。结果表明:该方法能有效地识别各施工阶段的吊杆索力,吊杆识别相对误差均小于10%,满足实际工程的需求,该方法可用于类似的实际工程中。
- 单德山董俊刘昕玥周筱航徐立枫
- 关键词：桥梁工程提篮式系杆拱桥减震器
- 数据驱动随机子空间算法的桥梁运营模态分析被引量：7
- 2011年
- 以某自锚式悬索桥模型试验为研究背景,采用数据驱动随机子空间识别算法和改进稳定图方法对桥梁结构运营模态分析进行研究。为解决数据驱动随机子空间识别中的系统定阶和虚假模态问题,采用奇异熵增量进行系统定阶,并对稳定图进行改进,实现了虚假模态的识别与剔除,最终达到了精确识别桥梁结构模态参数的目的。采用模型试验在不同数据采集方案下的测试数据,识别该模型桥相应测试条件下的模态参数,将识别结果分别与ANSYS理论计算值、DASY-Lab模态参数识别结果进行比较,验证了所提方法及自编程序的正确性,该方法可应用于桥梁结构的运营模态分析中。
- 单德山徐敏
- 关键词：悬索桥环境振动数据驱动模态参数
