国家自然科学基金(51009066)
- 作品数：25 被引量：101H指数：7
- 相关作者：张建伟赵瑜江琦郭佳张翌娜更多>>
- 相关机构：华北水利水电大学华北水利水电学院黄河水利职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河南省科技攻关计划河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目更多>>
- 相关领域：水利工程理学建筑科学一般工业技术更多>>
- 基于环境激励的厂房结构损伤诊断与安全评价被引量：11
- 2012年
- 以"5.12"汶川地震震中某地下厂房上部结构为研究对象,进行基于环境激励的厂房结构损伤诊断与安全评价研究。根据现场实测的结构动位移时程,分别用随机子空间方法和系统特征实现方法对厂房结构的模特参数进行时域辨识,依据结构特定部位损伤会引起结构模态参数变化的原则,提出运用距离的概念对结构所属的健康状况进行量化评价的方法。研究结果表明,厂房上部结构基本完整,与现场取芯结果一致。研究成果对于类似大型水工结构的安全检测与评价具有一定的参考价值。
- 张建伟李火坤练继建杨敏
- 关键词：水工结构环境激励水电站地下厂房安全评价
- 基于二次滤波的HHT渡槽模态参数辨识方法被引量：8
- 2015年
- 针对大型渡槽安全运行评估问题,提出一种环境激励下基于二次滤波的希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)模态参数辨识方法。采用小波阈值与经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)结合的二次滤波方法滤除运行环境中强噪声干扰,凸显结构动力特性,有效避免了模态混叠问题;根据奇异熵增量理论确定系统阶数,应用HHT方法辨识降噪后信号,提高辨识准确性和精度。将该方法应用于景泰川二期三泵站输水U型渡槽,辨识正常输水工况下结构前5阶模态参数,建立该渡槽第一跨三维有限元模型,并计算模型同工况下前5阶模态参数,对比模态参数辨识结果与有限元仿真结果。对比结果表明:2种方法计算结果非常接近,最大误差为4.4%。说明基于二次滤波的HHT模态辨识方法能准确高效辨识强噪声背景下结构模态参数,可将该方法推广到大型渡槽结构中,为渡槽安全运行评估和健康在线监测提供新思路,应用前景广阔。
- 张建伟江琦曹克磊朱良欢
- 关键词：有限元方法农业工程供水HHT渡槽
- 基于ARMA模型的桥梁结构模态参数辨识研究被引量：2
- 2015年
- 模态参数辨识是对结构进行动力损伤诊断的前提,本文介绍了一种通过建立ARMA模型来辨识结构工作模态参数的方法.待检结构在环境激励下发生自由振动,用位移传感器测出振动响应数据,据此建立适当阶数的ARMA模型,并估算模型参数.根据模型参数与系统模态参数的关系算得模态参数.最后用稳定图法剔除虚假模态,确定结构真实模态.重点讨论用ARMA时序模型进行模态频率辨识的问题,并通过一个简支梁振动试验对该方法进行了验证,将试验结果与随机子空间法和ANSYS建模分析法的计算结果对比发现,3种方法识别出的前三阶模态频率基本吻合,且满足精度要求,说明在激励数据未知的情况下,基于ARMA模型的模态参数辨识法能够准确地识别出系统的模态参数.
- 赵瑜薛白张建伟
- 关键词：混凝土结构ARMA模型模态频率参数辨识
- 适用于梯级泵站压力管道的传感器优化布置方法被引量：3
- 2016年
- 为解决梯级泵站压力管道传感器优化布置问题,提出一种基于有效独立-总位移法的传感器优化布置方法。该方法针对有效独立法所选测点能量较小的缺陷,将测点的总位移以权重的方式加入传感器优化过程中,并保留有效独立法的优点,最终得到独立性较好且满足能量要求的测点。以景泰压力管道为例,运用该方法进行传感器优化布置,并与传统有效独立法比较,通过模态置信准则、Fisher信息矩阵值、最大奇异值比以及总位移等指标评价2种方法的优劣。结果表明,有效独立-总位移法得到的测点在满足独立性的前提下,增加了测点信息量,可观性更好。优化前后实测数据的比较分析,表明该方案对实际结构检测具有较好的适用性,是一种实用有效的传感器优化布置方法。
- 张建伟暴振磊刘晓亮王涛江琦刘轩然
- 关键词：梯级泵站压力管道结构健康监测传感器优化布置
- 土石坝渗流安全的云动态评价方法被引量：2
- 2012年
- 针对土石坝渗流安全评价中的不确定性及现有评价方法的不足,提出了一种全新的不确定性动态评价方法.该方法以描述不确定性的云模型方法为基础,给出评价等级,求各指标对评价等级的"软与",并依据不同时期(或时刻)的土石坝渗流安全等级和等级特征值,建立了渗流不确定性动态评价模型.并用实例分析证明了所建立模型的合理性.
- 韩立炜张宏洋李松平
- 关键词：土石坝渗流云模型不确定性
- 基于云推理的渗透系数反演模型
- 2012年
- 鉴于云推理在处理不确定性方面的能力,通过假定渗透系数的正态云分布,利用有限元计算出相应的孔隙水压力,将计算结果作为云推理的规则前件,通过"软与"与规则后件的渗透系数相对应,以模拟测压管水位与防渗体渗透系数之间的非线性关系,从而建立渗透系数反演的云推理模型。将此方法应用于某水库的渗透系数反演中,结果表明,基于云推理的渗透系数反演模型具有较高的精度,可用于土石坝渗透系数的反演。
- 周飞韩立炜张先起
- 关键词：反演分析土石坝
- 深水叠梁闸门自振特性研究
- 2011年
- 根据深水中叠梁闸门的工作特点,建立闸门和水体的流固耦合模型,由不同的计算分析方法得出闸门的自振频率和特性,结果表明:流固耦合方法不仅能够说明流体惯性力对闸门的作用,同时还能体现出闸门与水体的相互作用,闸门与水体之间存在惯性耦合作用;流固耦合计算模型选取不同长度水体时,频率曲线逐渐降低并最终趋于水平;闸门第一阶振型存在一定的变化,随着选取水体范围的增大,顺水流方向的局部振动改变为整体顺流向振动。
- 黄虎贾璐李昇张建伟
- 关键词：叠梁闸门流固耦合自振特性
- 基于小波奇异性与突变理论的地下厂房围岩稳定性评价被引量：1
- 2015年
- 为提高地下厂房围岩稳定性判别的准确性,提出基于小波奇异性与突变理论的围岩稳定性评价方法。首先检测位移监测数据的小波奇异性,判断该测点是否存在突变点;若存在突变点再将围岩变形速率作为非线性动力模型的一系列特解,反演出非线性动力模型;最后运用突变理论,建立围岩变形速率的尖点突变模型,通过模型判别式的正负来判断围岩的稳定性。将该方法应用于泰安电站地下厂房,结果表明该水电站地下厂房围岩处于稳定状态,与数值仿真结果一致,可见该方法合理有效,可为同类工程提供参考。
- 张建伟暴振磊赵瑜江琦曹克磊
- 关键词：地下厂房围岩突变理论安全评价
- 高扬程泵站压力管道振动测试及分析被引量：2
- 2016年
- 以甘肃景电提灌工程二期泵站的代表性压力管道为对象,研究高扬程泵站压力管道的振源组成及其影响。通过理论分析并结合原型观测数据,对机组运行及开机关机过程中产生的结构振动频率进行识别,确定其动荷载来源。分别统计泵站结构主要部位振动达峰值时不同频率所占比重,计算实测工况各振源对总振动响应的贡献。结果表明:压力管道在开机启动进水瞬间主要振源是水流激励,在稳定运行期间主要振源是机械振动,在停机停水的瞬间主要振源是电磁振动。
- 刘尚蔚郭佳张建伟朱良欢
- 关键词：压力管道振动频率
- 小波-ICA联合技术在水工结构应变损伤识别中的应用被引量：5
- 2016年
- 针对环境激励下的结构参数辨识问题,提出一种小波阈值和独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)联合辨识水流激励下水工结构模态参数的方法。利用小波阈值对原始信号进行降噪处理,减小环境激励对各响应分量间独立性的干扰,使其满足ICA的分离假定;然后运用ICA辨识结构模态参数,通过不同工况下应变模态参数的对比,实现对水工结构损伤的识别。运用该方法对水流激励下的悬臂梁模型试验进行分析研究,结果表明,联合运用小波阈值和ICA可有效辨识水工结构的模态参数,利用应变模态参数的差异可识别结构是否存在损伤。该方法为大型水工结构在水流激励下的结构模态参数辨识提供捷径,为结构的安全运行与在线监测提供参考,应用前景广阔。
- 张建伟暴振磊江琦
- 关键词：环境激励水工结构独立分量分析损伤识别
