橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測傳感器比選及優(yōu)化配置研究.pdf

1、隨著科技的飛速發(fā)展，港口工程、水電工程、海洋工程等水工建筑物及橋梁隧道、房屋建筑等土木工程結(jié)構(gòu)，其建設(shè)規(guī)模及難度日益加大，結(jié)構(gòu)物服役期間將受到設(shè)計載荷和各種環(huán)境因素的影響而形成材料劣化、損傷積累等問題，從而對結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性造成影響，由此在使用中失效或突然破壞所造成的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失將十分巨大。因此，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)物損傷識別及其對重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行實時監(jiān)測具有重要理論和現(xiàn)實意義。
　　 傳感器系統(tǒng)是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分。

2、從理論上說，盡可能多的傳感器有利于獲得更全面的結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息，但由于經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)等方面的原因，在整座橋梁的所有自由度上安置傳感器既不可能也不現(xiàn)實。通過盡可能少的傳感器來獲取可靠而全面的橋梁健康狀況信息，就是優(yōu)化布設(shè)的根本原則。
　　 本文對大型橋梁監(jiān)測中傳感器比選和優(yōu)化配置的意義、研究進(jìn)展及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了較全面的綜述；結(jié)合馬水河特大橋建立其完整的空間有限元模型，給出了模態(tài)頻率和振型；詳細(xì)討論了傳感器優(yōu)化配置的有效獨立法和模態(tài)

3、置信度法的基本原理，并運用改進(jìn)模態(tài)置信度的方法對馬水河特大橋進(jìn)行傳感器比選和優(yōu)化配置，論文主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)論文根據(jù)傳感器的適用性、可靠性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性等性質(zhì)，提出傳感器的比選原則。
　　 (2)論文在傳統(tǒng)模態(tài)置信度準(zhǔn)則基礎(chǔ)上，提出了以QR分解得到的結(jié)果作為初始配置，利用本文提出的修正逐步累積法，進(jìn)行傳感器優(yōu)化配置，可以使MAC矩陣的最大非對角元較快地達(dá)到預(yù)設(shè)值，完成傳感器的優(yōu)化布置。
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