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集成主被动协同Lamb波结构健康监测技术 预览
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作者 王强 华杰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期49-53,220共6页
通过对主被动Lamb波监测系统存在的互联性与互补性的分析,针对主被动监测系统各自的优势和存在的缺陷,研究并提出了主被动监测系统的协同工作机制。将被动监测触发和间歇扫查相结合,设定主动监测机制,并对主被动监测结果进行融合。给出... 通过对主被动Lamb波监测系统存在的互联性与互补性的分析,针对主被动监测系统各自的优势和存在的缺陷,研究并提出了主被动监测系统的协同工作机制。将被动监测触发和间歇扫查相结合,设定主动监测机制,并对主被动监测结果进行融合。给出了主被动集成化系统的硬件实现方案,并搭建实时监测的软件平台。实验结果表明,主被动协同技术与系统很好地融合了主被动监测信息,提高了监测效率、监测精度并降低了系统功耗。 展开更多
关键词 结构健康监测 Lamb波主动监测 Lamb波被动监测 协同工作机制 集成技术
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为大桥体检 预览
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作者 杨迪 《中国公路》 2019年第3期84-86,共3页
张宇峰,在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室主任。这位国家级实验室的带头人,给人的第一印象是谦谦学者。张宇峰带领团队围绕我国长大桥梁运营管理中急需解决的在役长大桥梁损伤机理、健康诊断、状态评价等关键问题取得了一系列突破... 张宇峰,在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室主任。这位国家级实验室的带头人,给人的第一印象是谦谦学者。张宇峰带领团队围绕我国长大桥梁运营管理中急需解决的在役长大桥梁损伤机理、健康诊断、状态评价等关键问题取得了一系列突破性成果,在2015年获批江苏省交通行业第一个企业国家重点实验室,在2017年荣获了交通运输部重点领域创新团队称号。 展开更多
关键词 国家重点实验室 结构健康监测 桥梁安全 长大桥梁 桥梁健康监测系统 创新团队 大跨桥梁 国家技术发明
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桥梁结构动应变监测的温度效应实时分离与动荷载识别 预览
3
作者 孙雅琼 赵作周 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期186-194,共9页
应变指标是对桥梁结构进行健康监测和状态评估的一项主要内容。但在实际工程中,应变监测值往往受到温度效应的极大影响,使得由动荷载引起的应变监测值湮没在温度效应中,同时导致监测系统中预先设置的固定预警指标无法实现有效预警。该... 应变指标是对桥梁结构进行健康监测和状态评估的一项主要内容。但在实际工程中,应变监测值往往受到温度效应的极大影响,使得由动荷载引起的应变监测值湮没在温度效应中,同时导致监测系统中预先设置的固定预警指标无法实现有效预警。该文以合肥某斜拉桥的动应变及温度监测数据为实际工程背景,研究了一种从应变监测值中实时分离温度效应的工程方法。首先对斜拉桥主梁的温度监测数据分布情况进行了分析,提出了桥梁监测中的温度传感器布点建议;之后通过对实测应变监测数据的分析,提出采用时变的平均值法得到温度效应时程曲线,并将其应用于桥梁在线监测系统中监测数据的实时温度修正和动态预警阈值的设置。最后,以经该方法处理后的应变监测值为基础进行了动荷载识别。 展开更多
关键词 结构健康监测 应变监测 温度效应 实时分离 动荷载识别
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一种隔离损伤的桁架结构性态识别方法 预览
4
作者 白鲁帅 李钢 +1 位作者 靳永强 李宏男 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期53-60,共8页
结构损伤的准确识别是结构健康监测的重要内容,由于识别的模型需要实时修正,使得结构整体刚度矩阵的更新和分解往往占用大量时间。该文基于隔离非线性理论,提出了一种隔离损伤的桁架结构性态识别方法。该方法将截面的应变分解成弹性应... 结构损伤的准确识别是结构健康监测的重要内容,由于识别的模型需要实时修正,使得结构整体刚度矩阵的更新和分解往往占用大量时间。该文基于隔离非线性理论,提出了一种隔离损伤的桁架结构性态识别方法。该方法将截面的应变分解成弹性应变和损伤应变,从截面刚度退化角度定义材料损伤,将表征损伤的刚度矩阵从整体矩阵中隔离出来,实现模型中损伤隔离,在迭代计算时避免了结构整体刚度矩阵的实时更新和分解,只需对规模较小表征损伤的刚度矩阵进行更新和分解,提高了损伤识别的求解效率。最后,以某实际钢桁架桥为例,对其主桁弦杆的损伤识别进行了数值模拟研究,设计了两种静力荷载工况对该方法进行验证。结果表明:当桁架结构发生局部损伤时,该方法可以准确高效地识别出发生损伤的位置和程度。 展开更多
关键词 结构健康监测 损伤识别 桁架结构 隔离损伤 应变分解 序列二次规划
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大跨空间结构健康监测系统运营期实测数据分析——以海峡国际会展中心为例 预览
5
作者 张伟 《福建建筑》 2019年第3期47-53,共7页
目前对于大跨空间结构的健康监测系统的实测数据实施分析的研究还较少,基此,文章简要介绍了海峡国际会展中心结构健康监测系统的组成,并对所获得的监测数据进行了相应的分析。分析结果论证了海峡国际会展中心结构健康监测系统在结构监... 目前对于大跨空间结构的健康监测系统的实测数据实施分析的研究还较少,基此,文章简要介绍了海峡国际会展中心结构健康监测系统的组成,并对所获得的监测数据进行了相应的分析。分析结果论证了海峡国际会展中心结构健康监测系统在结构监测和环境监测上的可靠性。 展开更多
关键词 大跨空间结构 结构健康监测 运营期 实测数据
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古建筑木结构监测数据异常诊断 预览
6
作者 杨娜 代丹阳 秦术杰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期64-71,共8页
针对监测数据中异常因素所引起的响应,提出了基于统计过程控制的古建筑木结构应变监测数据异常变化的诊断方法。以某藏式古建筑木结构监测数据为对象,建立了应变增量与温度增量、时间效应的多元滞后回归模型,进而消除温度增量和时间效... 针对监测数据中异常因素所引起的响应,提出了基于统计过程控制的古建筑木结构应变监测数据异常变化的诊断方法。以某藏式古建筑木结构监测数据为对象,建立了应变增量与温度增量、时间效应的多元滞后回归模型,进而消除温度增量和时间效应对响应的影响,采用季节乘积ARIMA-GARCH模型对序列中显著存在的自相关性、周期性和异方差性进行控制,最后采用均值-移动极差控制图、EWMA控制图和EWRMS控制图对异常进行诊断。分析结果表明,异常诊断结果具有较高的可靠性,通过游客数量与异常结果的对比,说明游客数量对于结构的稳定存在不可忽略的影响,此结果可为游客数量的控制提供参考。 展开更多
关键词 古建筑木结构 结构健康监测 统计过程控制 统计模型 控制图
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机械装备螺栓连接状态测试技术研究现状 预览
7
作者 齐艳华 黄庆涛 +1 位作者 袁博 孙清超 《航空制造技术》 2019年第5期63-70,共8页
螺栓连接广泛存在于航空航天结构中,结构的连接状态直接关系到设备的安全性和功能性。航空飞行器在服役过程中面临着振动、冲击等多种极端环境,最终会导致栓接结合部出现松脱、滑移等现象,因此对结构的连接状态进行监测具有重要意义。... 螺栓连接广泛存在于航空航天结构中,结构的连接状态直接关系到设备的安全性和功能性。航空飞行器在服役过程中面临着振动、冲击等多种极端环境,最终会导致栓接结合部出现松脱、滑移等现象,因此对结构的连接状态进行监测具有重要意义。主要综述了螺栓连接状态测试技术的研究现状及其测试原理。首先,对螺栓连接状态机理的研究现状进行了分析,主要内容包括结合面细微观机理和结构非线性动力学理论。然后,介绍了传统的螺栓连接状态直接测量技术,并分析了其测量精度不足和应用局限性等问题。最后,综述了各类基于响应信号的螺栓连接状态测试技术的原理,包括振动信号分析法、机电阻抗法、声弹性效应法、超声波能量法、光栅光纤传感器法,并分析了其优缺点和适用范围,指出了其发展方向。 展开更多
关键词 螺栓连接 结构健康监测 螺栓预紧力 非线性动力学 结构振动
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用粒子群算法选择体育馆监测系统中传感器的最优布点
8
作者 徐菁 刘斌 +2 位作者 董金慧 张春巍 王秀丽 《空间结构》 CSCD 北大核心 2019年第1期40-46,共7页
如何合理、有效地确定传感器的位置,是结构健康监测系统正常、高效运行的前提.基于模态能量和粒子群算法进行传感器优化布置研究.首先,讨论了粒子群算法的基本原理和优点;其次,根据结构模态应变能的大小挑选出结构的主要贡献模态,进而... 如何合理、有效地确定传感器的位置,是结构健康监测系统正常、高效运行的前提.基于模态能量和粒子群算法进行传感器优化布置研究.首先,讨论了粒子群算法的基本原理和优点;其次,根据结构模态应变能的大小挑选出结构的主要贡献模态,进而确定监测模态阶数;然后,针对不同的传感器类型,基于位移模态定义适用于加速度传感器的适应度函数,基于应变模态定义适用于应变传感器的适应度函数;最后,以西宁市体育馆钢结构为工程背景,采用粒子群算法对其监测系统中加速度传感器和应变传感器分别进行优化布置.结果表明,该方法优化结果稳定可靠且收敛迅速. 展开更多
关键词 大跨度空间钢结构 结构健康监测 传感器优化布置 粒子群算法
一种结构健康监测与载荷监控并行的方法研究 预览
9
作者 侯乔乔 张清勇 吝继锋 《工程与试验》 2019年第1期21-23,共3页
结构健康与载荷监控是飞机疲劳试验中两项重要的工作。试验中,利用一套测量系统,在相同的应变数据基础上,建立两种解算模型,对飞机进行结构健康监测与外载荷监控。相比以往的结构健康监测与载荷监控分别基于不同系统不同数据的技术手段... 结构健康与载荷监控是飞机疲劳试验中两项重要的工作。试验中,利用一套测量系统,在相同的应变数据基础上,建立两种解算模型,对飞机进行结构健康监测与外载荷监控。相比以往的结构健康监测与载荷监控分别基于不同系统不同数据的技术手段,此方法减少了一套测量系统,降低了试验系统故障发生率与试验成本,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 应变数据 结构健康监测 载荷监控
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江阴大桥实测数据时间同步分析 预览
10
作者 许四法 陈子安 +3 位作者 韩悦 陈铭凯 刘普 俞思迪 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期6-12,共7页
针对江阴大桥结构健康监测系统因缺陷导致加速度信号间存在时间不同步的问题,提出了相关系数的时域校准方法来纠正不同位置处加速度间的时间延迟。任意选择某一处的加速度数据作为参考信号,其余的加速度作为时间平移信号。然后对平移信... 针对江阴大桥结构健康监测系统因缺陷导致加速度信号间存在时间不同步的问题,提出了相关系数的时域校准方法来纠正不同位置处加速度间的时间延迟。任意选择某一处的加速度数据作为参考信号,其余的加速度作为时间平移信号。然后对平移信号相对参考信号进行时间平移。对于每一次时间平移,分别利用相关系数算法求解参考信号与平移信号的相关系数。当信号间的相关系数达到最大值时所对应的时间即为两者的实际延迟时间。为验证该算法的准确性,对时间同步后的数据进行了模态分析。结果表明:相关系数的时域校准方法用于识别时间延迟得到了较为理想的效果。 展开更多
关键词 时间同步 相关系数 结构健康监测 江阴大桥 模态分析
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自感应导电聚合物基复合材料研究进展 预览
11
作者 赵岳 颜春 +3 位作者 陈刚 陈明达 吴晓飞 祝颖丹 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第4期100-105,共6页
聚合物基复合材料综合性能优异,其应用与日俱增。然而,复合材料内部的裂纹或缺陷易导致材料失效,因此对材料早期的损坏提出预警并对其服役过程进行实时监测,可有效提高材料的使用安全性。本文介绍了导电聚合物基复合材料的自感应监测原... 聚合物基复合材料综合性能优异,其应用与日俱增。然而,复合材料内部的裂纹或缺陷易导致材料失效,因此对材料早期的损坏提出预警并对其服役过程进行实时监测,可有效提高材料的使用安全性。本文介绍了导电聚合物基复合材料的自感应监测原理,重点分析了不同增强体聚合物基复合材料的研究进展,并对聚合物基复合材料原位监测的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 复合材料 电性能 自感应 结构健康监测
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基于矩形贴片天线的应变测量技术 预览
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作者 宋国荣 王学东 +5 位作者 吕炎 孙婷婷 王硕 任捷 何存富 吴斌 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期8-14,共7页
为了研究基于矩形贴片天线的应变测量技术,根据传输线模型,分析了矩形贴片天线与应变间的作用机理,明确了天线辐射单元尺寸受应变影响,可导致贴片天线中心频率发生偏移,且获得了频率偏移量与应变间的线性关系理论表达式.设计3种不同中... 为了研究基于矩形贴片天线的应变测量技术,根据传输线模型,分析了矩形贴片天线与应变间的作用机理,明确了天线辐射单元尺寸受应变影响,可导致贴片天线中心频率发生偏移,且获得了频率偏移量与应变间的线性关系理论表达式.设计3种不同中心频率的矩形贴片天线,利用高频结构模拟器(high frequency structure simulator,HFSS)电磁仿真软件和拉伸应变检测系统,对不同应变状态下,贴片天线中心频率随应变的变化趋势进行了仿真与实验测试.仿真和实验结果表明:贴片天线的中心频率的偏移量与应变之间线性关系明显,且贴片天线的中心频率越高,应变灵敏度越大.利用矩形贴片天线作为应变传感器,可满足结构应变测量要求,为结构健康无线监测研究奠定了基础. 展开更多
关键词 矩形贴片天线 传输线模型 中心频率偏移 应变传感器 结构健康监测
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基于结构输出响应的传感器故障检测研究 预览
13
作者 王磊 谭平 +1 位作者 程涛 周福霖 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第1期106-111,117共7页
针对土木工程结构健康监测系统的传感器故障问题,提出了基于随机子空间识别技术和Kalman估计器的传感器故障检测方法,实现了结构健康监测系统中故障传感器的检测。首先,通过正常传感器的量测数据,基于随机子空间识别方法重构了结构的离... 针对土木工程结构健康监测系统的传感器故障问题,提出了基于随机子空间识别技术和Kalman估计器的传感器故障检测方法,实现了结构健康监测系统中故障传感器的检测。首先,通过正常传感器的量测数据,基于随机子空间识别方法重构了结构的离散状态空间模型;然后通过已识别出的结构离散状态空间模型构造多路Kalman估计器,产生输出残差;最后,通过文中提出的基于输出残差的传感器故障检测策略,实现了传感器故障的检测。文章通过某典型框架结构和ASCEBenchmark4层钢框架缩尺模型,验证了文中所提故障检测方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 结构健康监测 随机子空间识别 故障诊断 卡尔曼估计器
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沿海高桩码头结构健康监测系统设计研究 预览
14
作者 魏俊 胡皓 +2 位作者 曹素功 郑祥隆 蒋峻涛 《中国水运:下半月》 2019年第3期99-101,共3页
根据沿海高桩码头的结构损伤特点和所处海洋环境特点,确定了其所需监测参数。以台州第二发电厂新建工程卸煤码头为依托工程,构建了沿海高桩码头结构健康监测系统,研究了传感器选型与布置、数据采集与传输系统。
关键词 高桩码头 结构健康监测 传感器选型与布置 数据采集与传输
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温变工况下的EMI螺栓松动损伤识别 预览
15
作者 詹阳磊 肖黎 屈文忠 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期821-827,共7页
环境温度变化易引起机电阻抗方法(EMI)结构健康监测的损伤误报,以螺栓组连接的铝板为对象,分别进行了温度对导纳信号的影响实验及温变工况下的螺栓松动损伤识别实验,采用平均绝对偏差与相关系数偏差量化表征导纳信号改变程度,利用信号... 环境温度变化易引起机电阻抗方法(EMI)结构健康监测的损伤误报,以螺栓组连接的铝板为对象,分别进行了温度对导纳信号的影响实验及温变工况下的螺栓松动损伤识别实验,采用平均绝对偏差与相关系数偏差量化表征导纳信号改变程度,利用信号互相关迭代算法分段补偿温度影响。结果表明,温度变化引起导纳信号的水平偏移,且偏移量随频率与温差的增加而增大,引起损伤指标变化,影响螺栓连接状态判定。通过迭代算法进行温度补偿后,极大程度消除了温度影响,有效提高了螺栓松动损伤识别的敏感程度,避免温度变化引起损伤误报。 展开更多
关键词 机电阻抗方法 结构健康监测 螺栓松动 损伤识别 温度补偿
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复合材料层合板损伤的延迟累加成像算法 预览
16
作者 王莉 肖迎春 刘国强 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第14期365-370,共6页
由于复合材料结构的各向异性,导致难以准确获得导波的波速和传播时间。因此在使用传统的延迟累加成像算法对复合材料结构进行损伤识别过程中,会造成损伤定位精度的降低。考虑到复合材料的各向异性导致导波在各个方向的波速并不相同,提... 由于复合材料结构的各向异性,导致难以准确获得导波的波速和传播时间。因此在使用传统的延迟累加成像算法对复合材料结构进行损伤识别过程中,会造成损伤定位精度的降低。考虑到复合材料的各向异性导致导波在各个方向的波速并不相同,提出了一种改进的延迟累加损伤成像算法。该方法通过利用激励器与成像点以及成像点与传感器之间的方向角,在成像过程中选取了不同的方向波速进行损伤识别。通过一复合材料层合板冲击损伤的监测实验,将所提算法与采用不同方向波速的传统延迟累加成像算法进行对比,对所提方法的有效性进行了验证。实验结果表明:相比于采用单一速度的延迟累加成像算法,该方法的损伤监测误差控制在4%以内。 展开更多
关键词 复合材料 结构健康监测 导波 损伤成像 方向波速
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超声导波针对均匀腐蚀的无基准评定方法 预览
17
作者 张耀烨 李冬生 周智 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期110-115,共6页
考虑了源于时频分析的固有不确定性对测量精度的影响,运用超声导波对加速腐蚀试验条件下的钢丝剩余直径量进行了无基准评定。选择了导波针对均匀腐蚀程度具有较高分辨率的频率段,并利用局部的频散关系建立了一个基于二元显式测量函数的... 考虑了源于时频分析的固有不确定性对测量精度的影响,运用超声导波对加速腐蚀试验条件下的钢丝剩余直径量进行了无基准评定。选择了导波针对均匀腐蚀程度具有较高分辨率的频率段,并利用局部的频散关系建立了一个基于二元显式测量函数的近似直径表达式,以避免后续对复杂Pochhammer方程的多次求解;对接收信号进行小波相关性分析,并推导了基于复Morlet小波的时间-频率不确定度定量表达式;将基于GUM法与自适应蒙特卡洛法(MCM)求解所获取的直径评定结果进行了对比验证,证明了运用GUM法可更为高效地评定构件的均匀腐蚀状态。 展开更多
关键词 结构健康监测 频散特性 相关性分析 海森堡不确定性原理 GUM法
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基于累积残差贡献率的传感器故障定位方法 预览
18
作者 安星 刘纲 +1 位作者 张亮亮 李立力 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2019年第2期133-139,共7页
为准确定位结构健康监测系统中的故障传感器,提出了基于累积残差贡献率的传感器故障定位方法。基于主元分析的基本原理,将车辆荷载和地脉动激励下传感器采集的数据分为主元空间和残差空间,采用SPE统计量对故障进行识别。在此基础上,通... 为准确定位结构健康监测系统中的故障传感器,提出了基于累积残差贡献率的传感器故障定位方法。基于主元分析的基本原理,将车辆荷载和地脉动激励下传感器采集的数据分为主元空间和残差空间,采用SPE统计量对故障进行识别。在此基础上,通过对残差贡献值的推导,提出了累积残差贡献率指标,改进了现有的残差贡献图,提高了故障定位的准确率,并将单传感器故障定位拓展到两个故障传感器的同时定位。数值模拟结果表明:主元分析法能准确识别出预设的4类常见传感器故障,累积残差贡献率不但能更好地定位单传感器故障,两传感器同时发生故障时也能准确定位。 展开更多
关键词 结构健康监测 传感器 故障诊断 主元分析 累积残差
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分布式光纤传感技术在蜗壳模型试验中的应用 预览
19
作者 李洁 张宏战 +2 位作者 任亮 李宏男 袁超林 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第1期17-20,共4页
分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用... 分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用于蜗壳模型试验中。为检验蜗壳充水后的变形规律,检查蜗壳和混凝土的整体安全性和设计的合理性,对蜗壳试验过程中外围混凝土应变进行监测。通过分布式光纤传感器在每级水压加载下产生的应变,获得蜗壳模型外部变形以及裂缝发展的情况。实验结果表明,分布式光纤传感器能够真实地反应结构物的应变分布,及时准确地监测蜗壳模型在加压作用下混凝土变形及开裂情况,对结构的损伤进行识别。 展开更多
关键词 分布式光纤传感器 光频域反射技术(OFDR) 结构健康监测 损伤识别 蜗壳 模型试验
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基于监测数据的永宁黄河公路大桥动力特性分析 预览
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作者 薛勇 《城市道桥与防洪》 2019年第1期84-87,I0008共5页
首先介绍频域分解法理论基础和算法实现,然后以永宁黄河公路大桥为背景,介绍结构健康监测系统在实际桥梁中的应用,基于监测数据采用频域分解法进行桥梁结构动力特性分析,将识别结果与成桥荷载试验和理论计算结果进行对比,验证了频域分... 首先介绍频域分解法理论基础和算法实现,然后以永宁黄河公路大桥为背景,介绍结构健康监测系统在实际桥梁中的应用,基于监测数据采用频域分解法进行桥梁结构动力特性分析,将识别结果与成桥荷载试验和理论计算结果进行对比,验证了频域分解用于大跨度桥梁结构运营模态分析的可靠性和有效性,识别结果可以作为桥梁结构安全状态等级划分与评定依据的一项重要指标。 展开更多
关键词 永宁黄河公路大桥 结构健康监测 频域分解法 模态识别 动力特性分析
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