水閘結構損傷的動力診斷研究.pdf

1、水閘是防洪保安、水資源調度、蓄水灌溉的重要公共基礎設施,其作用堪比水利樞紐的大門,因此,水閘結構能夠安全正常的工作,對整個水利工程的運行起著至關重要的作用。然而,水閘結構的工作特點比較復雜,往往處于帶水工作狀態(tài),難以判斷結構局部的損傷,于是,利用智能化方法對水閘結構的損傷進行動力診斷的研究是十分必要的。本文將以建立水閘結構損傷的智能診斷模型為主旨,提出了應用錘擊法獲得中小型水閘模念參數(shù)的方法,形成了水閘結構的物理模型與試驗模型的統(tǒng)一,得

2、出可以以物理模型的損傷對結構的影響代替試驗模型的損傷對結構的影響的結論。
　　 本文首先闡述了結構損傷檢測方法的研究現(xiàn)狀及水工結構損傷檢測技術中的先進方法,介紹了應用于結構損傷診斷領域的智能診斷方法,以及提出了基于HPSO優(yōu)化的最小二乘支持向量機方法；接著闡述了幾種振動信號的預處理方法,構造了噪聲信號并借助Matlab語言對以上消噪方法進行了驗證；然后介紹了結構損傷檢測的動力學原理,總結了對結構損傷敏感的模態(tài)參數(shù)；對水閘結構的物

3、理模型的模念參數(shù)進行了數(shù)值求解,同時對水閘模型的試驗模型進行了動力測試試驗,通過實驗獲得了試驗模型的模態(tài)參數(shù),通過數(shù)值計算結果與試驗結果的對比,說明模態(tài)參數(shù)的數(shù)值求解方法與實驗方法是等效的；再者介紹了采用HPSO優(yōu)化核參數(shù)的LS-SVM方法的基本原理,將該模型融合到了結構損傷診斷的問題中,形成基于HPSO—SVM方法的動力診斷模型,針對結構損傷監(jiān)測數(shù)據(jù)不完整的情況,提出了一種基于HPSO—SVM模式識別的新的診斷方法；通過混凝土簡支梁的

4、損傷樣本集建立了以上兩種模型,預測結果表明這兩種模型均能快速準確的鎖定結構的損傷；最后通過數(shù)值計算的方法獲得水閘結構的物理模型處于不同損傷情況時的模態(tài)參數(shù),分析了水閘不同位置及程度的損傷對結構的影響,以水閘的損傷樣本集作為智能診斷方法的輸入與輸出,建立了基于HPSO—SVM模式識別的水閘結構損傷的動力診斷模型。
　　 綜上所述,本文所提的數(shù)值計算方法,能夠在不損傷水閘結構的情況下,得到結構損傷的樣本集；同時所建立的基于HPSO—