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基于小波变换的桥梁健康监测多尺度分析

浙江大学学报（工学版） 2005年第1期39卷 114-118页

作者：郭健孙炳楠浙江大学土木工程学系浙江杭州310027

针对桥梁结构健康监测具有实时性和数据量大的特点,提出了一种应用两个小波分别对实时测试数据进行分解和重构表达信号特征的方法,并定义了一个损伤指示系数,可按给定阈值在实时测试数据中搜寻损伤信息,确定损伤时刻,实现安全预警的目的... 详细信息

针对桥梁结构健康监测具有实时性和数据量大的特点,提出了一种应用两个小波分别对实时测试数据进行分解和重构表达信号特征的方法,并定义了一个损伤指示系数,可按给定阈值在实时测试数据中搜寻损伤信息,确定损伤时刻,实现安全预警的目的.以一个发生损伤的两跨连续梁为例,对结构损伤进行了数值模拟,分析了在不同损伤位置及不同损伤率的情况下,损伤指示的敏感性.该实例表明对于梁中单元出现6%以上的刚度损伤有较好的损伤指示能力;由于多尺度分析方法具有较高的计算效率,能够在桥梁健康监测系统中在线完成损伤预警.

关键词：桥梁健康监测多尺度分析小波变换

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斜拉索受轴向激励引起的面内参数振动分析

振动工程学报 2002年第2期15卷 144-150页

作者：陈水生孙炳楠胡隽浙江大学建筑工程学院

考虑拉索垂度及几何非线性的影响 ,导出了拉索在轴向激励作用下的非线性振动方程。用谐波平衡法得出了产生参数共振的最小激励幅值、共振时瞬态和稳态的振幅值及拉索内力的变化特性 ,论述了结构阻尼对参数振动的影响。并对典型斜拉索进... 详细信息

考虑拉索垂度及几何非线性的影响 ,导出了拉索在轴向激励作用下的非线性振动方程。用谐波平衡法得出了产生参数共振的最小激励幅值、共振时瞬态和稳态的振幅值及拉索内力的变化特性 ,论述了结构阻尼对参数振动的影响。并对典型斜拉索进行了数值求解 ,研究结果表明 ,参数振动的响应特性与 Irvine参数、频率匹配、激励幅值、倾斜角度等有关 ,索内力在瞬态与稳态有较大的变化 ,索的瞬态内力不容忽视。

关键词：轴向激励斜拉索参数振动垂度 Irvine参数斜拉桥

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粘弹性层状半空间上刚体的垂直振动

工程力学 1998年第1期15卷 72-77页

作者：金波唐锦春孙炳楠同济大学结构理论研究所浙江大学土木系

本文较深入地研究了层状粘弹性半空间上刚性圆形基础的垂直振动问题。首先作者采用独创的方法求解弹性动力学基本方程，并借助于ＴｈｏｍｓｏｎＨａｓｋｅｌ的传递矩阵方法得出层状地基表面位移的Ｈａｎｋｅｌ变换式。然后按弹性力学... 详细信息

本文较深入地研究了层状粘弹性半空间上刚性圆形基础的垂直振动问题。首先作者采用独创的方法求解弹性动力学基本方程，并借助于ＴｈｏｍｓｏｎＨａｓｋｅｌ的传递矩阵方法得出层状地基表面位移的Ｈａｎｋｅｌ变换式。然后按弹性力学混合边值问题建立层状粘弹性地基上刚体垂直振动的对偶积分方程，并化为第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程。文末给出了数值算例。

关键词：传递矩阵刚体垂直振动层状粘弹性半空间第二类Fredholm积分方程

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斜拉桥参数振动引起的拉索大幅振动

工程力学 2001年第1期18卷 103-109页

作者：汪至刚孙炳楠浙江大学土木系杭州310027

本文对斜拉桥拉索的参数振动问题建立了非线性力学模型，并对其进行了数值计算分析。通过对数值计算结果的分析，指出了拉索参数振动的可能性，并对拉索参数振动的一些特征进行了分析及对抑制拉索参数振动提出了在桥面上施加调频质量阻... 详细信息

本文对斜拉桥拉索的参数振动问题建立了非线性力学模型，并对其进行了数值计算分析。通过对数值计算结果的分析，指出了拉索参数振动的可能性，并对拉索参数振动的一些特征进行了分析及对抑制拉索参数振动提出了在桥面上施加调频质量阻尼器的途径。

关键词：斜拉桥拉索参数振动调频质量阻尼器

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斜拉索基于MR阻尼器的神经网络半主动控制

工程力学 2010年第1期27卷 183-187页

作者：肖志荣孙炳楠浙江科技学院建工学院浙江杭州310023 浙江大学建工学院浙江杭州310027

该文利用神经网络强大的学习和非线性拟合能力模拟了MR阻尼器的逆动力性能。为了提高神经网络的计算性及泛化性,采用了Levenberg-Marquardt算法与贝叶斯正规化法相结合的方法。与此同时,利用MR阻尼器的神经网络逆模型,提出了一种新的斜... 详细信息

该文利用神经网络强大的学习和非线性拟合能力模拟了MR阻尼器的逆动力性能。为了提高神经网络的计算性及泛化性,采用了Levenberg-Marquardt算法与贝叶斯正规化法相结合的方法。与此同时,利用MR阻尼器的神经网络逆模型,提出了一种新的斜拉索神经网络半主动控制策略。为验证所提控制方法的有效性,针对典型算例进行了数值分析,并将其与LQR主动控制方法进行了比较。得出结论:所提神经网络半主动控制方法是有效的,与LQR主动控制效果相比,效果略差,但相差不大。

关键词：半主动控制:神经网络:Levenberg-Marquardt算法斜拉索 MR阻尼器

高耸钢管塔结点极限承载力的试验研究与理论分析

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工程力学 2004年第3期21卷 155-161页

作者：余世策孙炳楠叶尹应建国浙江大学土木系杭州310027 浙江省电力设计院杭州310000

连结板钢管结点是高耸钢管塔结构设计中的关键部分,常规的钢管结点简化计算理论过于粗糙,使设计人员不能了解结点局部屈曲时的应力分布,从而无法准确把握结构设计的安全系数。根据同类型结点的足尺试验结果,提出了适用于估算此类结点极... 详细信息

连结板钢管结点是高耸钢管塔结构设计中的关键部分,常规的钢管结点简化计算理论过于粗糙,使设计人员不能了解结点局部屈曲时的应力分布,从而无法准确把握结构设计的安全系数。根据同类型结点的足尺试验结果,提出了适用于估算此类结点极限承载力的极限分析模型,并编制了相应的程序,通过与试验结果及有限元计算结果的比较,证明该模型适用性较好,对工程设计有较好的理论意义和实用价值。

关键词：土木建筑结构连结板钢管结点极限承载力荷载试验屈服线模型

MR阻尼器对建筑结构地震反应的半主动H_∞控制

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工程力学 2004年第2期21卷 95-100页

作者：颜桂云孙炳楠陆鸣浙江大学建筑工程学院杭州310027 中国地震局工程地震研究中心北京100036

研究应用MR阻尼器对建筑结构地震反应进行半主动控制的算法和原理。介绍了MR阻尼器的恢复力模型,并对其参数进行了设计,提出了基于全状态反馈与基于观测器的半主动H∞ 控制律。通过对装有两个MR阻尼器的六层框架结构的地震反应分析表明... 详细信息

研究应用MR阻尼器对建筑结构地震反应进行半主动控制的算法和原理。介绍了MR阻尼器的恢复力模型,并对其参数进行了设计,提出了基于全状态反馈与基于观测器的半主动H∞ 控制律。通过对装有两个MR阻尼器的六层框架结构的地震反应分析表明,基于这两种半主动控制律的控制方法能有效地减小结构的地震反应,并且具有好的鲁棒性能。

关键词：土木建筑结构地震反应半主动H∞控制 MR阻尼器鲁棒性

封闭式大跨屋盖气弹模型风洞试验的气承刚度模拟

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浙江大学学报（工学版） 2005年第1期39卷 6-10页

作者：余世策孙炳楠楼文娟浙江大学土木工程学系浙江杭州310027

通过气弹模型风洞试验与理论分析,研究气承刚度相似性模拟对封闭式大跨屋盖气弹模型设计的关键意义.设计制作了平屋盖气动弹性模型进行四周封闭与迎风面突然开孔两种状况下屋盖风振响应的风洞试验,在对加速度响应谱的对比分析中,发现四... 详细信息

通过气弹模型风洞试验与理论分析,研究气承刚度相似性模拟对封闭式大跨屋盖气弹模型设计的关键意义.设计制作了平屋盖气动弹性模型进行四周封闭与迎风面突然开孔两种状况下屋盖风振响应的风洞试验,在对加速度响应谱的对比分析中,发现四周封闭气弹模型受脉动风激励时一阶模态出现大幅度移频现象,经分析后得出模型内部气承刚度与屋盖刚度相似关系的不匹配是导致这一现象的主要原因.根据气承力的相似性原理导出了气承刚度相似性模拟的理论公式从而进一步阐释了试验结果.研究表明,在封闭式大跨屋盖气弹模型设计中必须考虑气承刚度的相似性模拟,而调节模型内部容积则是模拟气承刚度最为有效的措施.

关键词：封闭式大跨屋盖气动弹性模型风洞试验气承刚度相似性准则

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多尺度结构动力方程及其在损伤识别中的应用

浙江大学学报（工学版） 2006年第4期40卷 652-657页

作者：郭健孙炳楠浙江大学土木工程学系浙江杭州310027

以一个三层框架结构为研究对象,分析了结构发生损伤时其动力参数的变化特征.应用小波变换,推导了多尺度结构动力方程来分析结构动力系统中的损伤识别.面向结构损伤识别,描述了多尺度动力方程能获得更丰富的结构参数变化信息.根据时变动... 详细信息

以一个三层框架结构为研究对象,分析了结构发生损伤时其动力参数的变化特征.应用小波变换,推导了多尺度结构动力方程来分析结构动力系统中的损伤识别.面向结构损伤识别,描述了多尺度动力方程能获得更丰富的结构参数变化信息.根据时变动力系统的结构损伤识别数值计算的特点,应用状态空间法来对结构损伤动力过程进行数值模拟.通过不同激励荷载下的损伤数值模拟和损伤时域识别,研究了多尺度损伤识别的两个关键性问题:不同位置的传感器对损伤预警的敏感性;系统输入荷载频率成分对损伤信息分布的影响.所进行的研究对于在基于小波分析的结构健康监测中合理选择传感器位置、采样频率及确定信号分解的尺度数具有理论指导意义.

关键词：结构损伤识别小波变换多尺度动力方程