火炬塔和海洋立管原型監(jiān)測傳感器布點優(yōu)化研究.pdf

1、隨著大長細比結構的不斷應用，其穩(wěn)定性和安全性能的問題也不斷升級，因此如何保障結構在服役期內穩(wěn)定安全運行是當今工程界研究的重點和難點。由于對結構所處環(huán)境的模擬與真實情況有一定的差異，同時大長細比結構對于環(huán)境荷載的敏感性較強，因此仍有結構發(fā)生破壞釀成安全事故。原型監(jiān)測通過在現(xiàn)場對環(huán)境信息、結構響應進行實時測量，直接準確地反映結構在自然環(huán)境條件下的動力特性，為結構的設計提供現(xiàn)實依據(jù)，為整套結構的安全運行提供保障。
　　在大型結構的原型監(jiān)

2、測中，傳感器布點優(yōu)化等相關問題是原型監(jiān)測中首要關注問題?？紤]高聳結構的尺度大、自由度數(shù)量多，合理有效的在目標結構上布置傳感器可以降低費用，提升測量信息處理效率。本文針對火炬塔和海洋立管兩類結構的現(xiàn)場原型監(jiān)測傳感器進行布點優(yōu)化研究，制定傳感器系統(tǒng)的布置方案。主要內容包括:
　　首先對多種傳感器測點的優(yōu)化布置進行總結，分析不同方法的側重點，選用有效獨立法和模態(tài)置信度矩陣法聯(lián)合使用對結構原型監(jiān)測傳感器的測點進行優(yōu)化布置，由此得到的傳感器

3、布點優(yōu)化方案既能對結構進行有效的識別，又使得模態(tài)各向量之間保持較好的區(qū)分程度。
　　對于火炬塔結構，通過模態(tài)分析得到結構自振信息?；诨鹁嫠哪B(tài)信息，通過有效獨立法和模態(tài)置信度矩陣方法的聯(lián)合使用對火炬塔原型監(jiān)測傳感器進行布點優(yōu)化并得到最終的布點方案。
　　相對于陸上高聳結構，海洋環(huán)境中的流體對于海洋立管的作用是不可忽略的，因此通過附加質量法對其進行濕模態(tài)分析，得到流場中立管的自振信息。真實海洋環(huán)境中流體對結構的作用存在很大