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基于监测数据的隔震结构模态参数异变分析

振动．测试与诊断 2018年第3期38卷 517-525页

作者：杜永峰祝青鑫李万润朱前坤兰州理工大学防震减灾研究所兰州730050 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州730050

为了检验隔震设计并保证结构的安全性,在某中学教学楼上设计并安装了一套隔震结构长期健康监测系统,记录该结构的主要环境因素参数以及结构在不同荷载工况作用下的响应数据。基于采集到的结构加速度响应数据,采用改进的Morlet小波模态... 详细信息

为了检验隔震设计并保证结构的安全性,在某中学教学楼上设计并安装了一套隔震结构长期健康监测系统,记录该结构的主要环境因素参数以及结构在不同荷载工况作用下的响应数据。基于采集到的结构加速度响应数据,采用改进的Morlet小波模态参数识别方法对其进行实时分析处理,识别结构在不同工况下的结构模态参数,分析环境因素以及人为活动对其影响规律。分析结果表明,人员活动以及环境温度的变化对隔震结构的动力特性有较大影响,应在设计时予以考虑。最后,对结构健康监测系统采集到的两次地震响应数据进行分析,给出隔震结构在地震作用下的结构特性变化规律。

关键词：基础隔震结构健康监测小波变换环境激励地震激励模态参数

基于监测数据的隔震结构动力特性异变分析及模型修正

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基于监测数据的隔震结构动力特性异变分析及模型修正

作者：祝青鑫兰州理工大学

学位级别：硕士

隔震技术因其良好的性能表现成为土木工程基础设施抵抗地震灾害最重要的手段之一。上部结构受到隔震层的隔离保护,降低了地震作用下的人员伤亡和经济损失。国内外学者对隔震结构做了大量研究,但现有研究主要基于实验室数据及数值模拟仿... 详细信息

隔震技术因其良好的性能表现成为土木工程基础设施抵抗地震灾害最重要的手段之一。上部结构受到隔震层的隔离保护,降低了地震作用下的人员伤亡和经济损失。国内外学者对隔震结构做了大量研究,但现有研究主要基于实验室数据及数值模拟仿真结果,而结构实际工作环境复杂多变,现有分析结果远不能反应隔震结构的真实工作状态。因此,了解隔震结构在实际工作过程中的响应就显得尤为重要,但隔震结构在实际环境因素作用下的实测响应数据相对较少;在地震作用下的响应数据更是凤毛麟角。为了检验隔震设计并保证结构的安全性,本文针对甘肃省嘉峪关市某中学教学楼隔震结构的特点,为其设计并安装了一套符合该结构特点的隔震结构长期健康监测系统,利用系统采集的数据对该隔震结构动力特性进行分析。主要研究内容包括以下几个方面。(1)借鉴现有结构健康监测系统的设计和实施经验,针对本文所选基础隔震结构的特点,为其设计并安装一套长期健康监测系统,实时记录结构周围主要环境因素变化及结构响应数据,为隔震结构损伤识别、模型修正和安全评估提供大量宝贵数据。(2)基于环境激励下的结构响应及周围主要环境因素变化数据,结合现场调研结果,对影响隔震结构模态参数的主要因素进行分析。结果表明,人员集中质量变化与模态频率和阻尼比的相关性均较大;温度变化与模态频率的相关性较强,与阻尼比的相关性较弱。借用有限元软件分析人员活动及温度变化对隔震性能的影响,为隔震结构设计提出改进建议。(3)基于地震作用下的实测结构响应数据,分析验证隔震结构在地震作用下的隔震性能,探究隔震结构模态参数在地震激励过程中的变化规律。结果表明,微幅地震动激励下隔震层未能有效发挥作用,并且隔震结构振动特性强烈依赖于震动强度。最后对比分析基础与隔震层顶部加速度响应频谱特性的差异,发现隔震层会对地震波进行“过滤”,改变其频谱特性。(4)基于隔震结构实测响应数据,以结构实测频响函数和理论频响函数的吻合度为目标函数,采用遗传算法对隔震结构的层质量、层刚度及阻尼比等结构参数进行修正。修正后的结构模型能够较好地反映实际结构在环境激励及微幅地震动激励下的工作状态,为隔震结构的损伤识别和状态评估提供参考。

关键词：基础隔震结构健康监测环境激励地震激励模态参数模型修正

基于长期实测的南京栖霞山长江大桥车辆荷载分析

同方学位论文库评论

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东南大学学报（自然科学版） 2021年第6期51卷 979-985页

作者：赵楷林宗海祝青鑫茅建校王浩东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学交通学院南京211189 南京公路发展(集团)有限公司南京210031

为准确掌握南京栖霞山长江大桥车辆荷载的统计特性及变化规律,基于该桥动态称重系统记录的2014-2016年数据,研究各车道上不同轴数车辆的分布特点及变化规律,并分析不同轴数车辆各轴轴质量随车质量的变化规律.采用K-means聚类方法对同轴... 详细信息

为准确掌握南京栖霞山长江大桥车辆荷载的统计特性及变化规律,基于该桥动态称重系统记录的2014-2016年数据,研究各车道上不同轴数车辆的分布特点及变化规律,并分析不同轴数车辆各轴轴质量随车质量的变化规律.采用K-means聚类方法对同轴数车辆进行分类,将各类型车辆的轴距、轴质量参数与现行标准进行比较.结果表明:在大桥所有通行车辆中,二轴车辆为主要类型且所占比例逐年增加,到2016年其通行数量占通行车辆总数的比例为87.42%;5种不同轴数代表车辆中二轴、六轴车辆参数与现行标准相近,与现行标准中三轴、五轴车辆参数相近的车辆不是桥上主要通行车辆类型;各轴数车辆代表轴质量均在轴荷载允许限值内.

关键词：车辆荷载大跨度悬索桥动态称重系统 K-means聚类长期监测

基于聚类分析的桥梁结构模态参数自动识别方法

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东南大学学报（自然科学版） 2020年第5期50卷 837-843页

作者：祝青鑫王浩茅建校胡所亭赵欣欣潘永杰东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096 中国铁道科学研究院集团有限公司北京730050

为实现桥梁结构模态参数的自动识别,基于随机子空间法(SSI)生成的稳定图,综合采用主成分分析(PCA)、k均值聚类法和层次聚类法,提出了一种桥梁结构模态参数自动识别方法.首先,基于模态验证准则(MVC)向量的PCA分析结果,借助k均值聚类法初... 详细信息

为实现桥梁结构模态参数的自动识别,基于随机子空间法(SSI)生成的稳定图,综合采用主成分分析(PCA)、k均值聚类法和层次聚类法,提出了一种桥梁结构模态参数自动识别方法.首先,基于模态验证准则(MVC)向量的PCA分析结果,借助k均值聚类法初步剔除稳定图中的虚假模态.然后,分析层次树截断簇数和有效模态数量的关系,得到最优截断簇数的确定准则.最后,建立了桥梁结构模态参数自动识别方法,并采用缩尺模型试验和实测桥梁响应数据进行验证.结果表明,所提方法能够有效剔除稳定图中的虚假模态,自动确定有效模态数量,提升了SSI生成的稳定图处理过程中的自动化程度,实现了基于环境激励下结构响应数据的桥梁结构模态参数自动识别.

关键词：模态参数稳定图随机子空间(SSI) 聚类分析自动识别

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混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟及实测验证

东南大学学报（自然科学版） 2021年第3期51卷 378-383页

作者：卫俊岭王浩茅建校祝青鑫王飞球谢以顺东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 中铁二十四局集团江苏工程有限公司南京210038

为研究混凝土连续箱梁桥的日照温度场分布特征,以某大跨混凝土连续箱梁桥为研究对象,根据混凝土结构传热理论,结合当地气象参数与日照辐射半经验公式,采用ANSYS软件建立了混凝土箱梁桥二维瞬态日照温度场模型,模拟出晴天和阴天混凝土箱... 详细信息

为研究混凝土连续箱梁桥的日照温度场分布特征,以某大跨混凝土连续箱梁桥为研究对象,根据混凝土结构传热理论,结合当地气象参数与日照辐射半经验公式,采用ANSYS软件建立了混凝土箱梁桥二维瞬态日照温度场模型,模拟出晴天和阴天混凝土箱梁桥的温度场,并将模拟结果和实测结果进行对比.在此基础上,进一步模拟了混凝土箱梁桥的最大竖向温度梯度分布特征,分析了该温度分布模式对桥梁的作用效应.结果表明,混凝土箱梁桥温度场计算值与实测值吻合良好.相比于设计规范中的混凝土箱梁竖向温度梯度模式,计算拟合的竖向温度梯度对混凝土箱梁桥的应力影响更小.

关键词：混凝土连续箱梁桥温度场数值模拟温度梯度实测验证

基于ANFIS的环境激励下桥梁结构应变响应预测分析

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中国公路学报 2019年第11期32卷 62-70,117页

作者：祝青鑫王浩茅建校闵剑勇刘建荣王文君东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 江苏省交通运输厅公路局江苏南京210004 常州市公路管理处江苏常州213001

为准确预测复杂环境荷载作用下混凝土连续梁桥结构应变响应,基于结构健康监测系统长期实测数据,分析桥梁结构温度场变化规律,进而基于主成分分析及自适应神经网络模糊推理系统,建立桥梁结构温度场与桥梁结构应变响应的复杂非线性关系。... 详细信息

为准确预测复杂环境荷载作用下混凝土连续梁桥结构应变响应,基于结构健康监测系统长期实测数据,分析桥梁结构温度场变化规律,进而基于主成分分析及自适应神经网络模糊推理系统,建立桥梁结构温度场与桥梁结构应变响应的复杂非线性关系。首先,利用小波分解技术分离环境荷载及车辆荷载作用下的桥梁结构实测应变响应;然后利用平行坐标轴,分析混凝土连续梁桥结构温度场变化规律,并利用主成分分析提取结构温度场实测温度数据主成分;最后基于自适应神经网络模糊推理系统,以应变测点处温度数据、桥梁结构温度场实测温度数据主成分和采样时间点数据为输入数据,分别建立不同输入变量组合与应变响应的复杂非线性关系,并对比分析不同工况下结构应变响应的预测精度。结果表明:桥梁结构各测点处实测温度数据变化趋势基本一致,同侧测点实测温度数据高度相关,但桥梁结构上、下表面测点温度变化存在明显差异,仅考虑应变测点处温度变化,难以准确预测桥梁结构应变响应;当考虑桥梁结构温度场变化时,能更精确地建立温度与应变响应之间的关系模型,进而基于实测温度数据准确预测桥梁结构应变响应;当缺乏结构温度场实测温度数据时,将采样时间点作为反映桥梁结构温度场变化规律的参数,可取得较好效果。

关键词：桥梁工程应变响应自适应神经网络模糊推理系统预测分析主成分分析温度

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基于实测数据的水泵诱导噪声及结构振动分析

特种结构 2016年第4期33卷 31-38页

作者：杜永峰祝青鑫朱前坤李万润兰州理工大学防震减灾研究所兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心

针对高层建筑换热站及泵房中水泵机组工作时产生大量振动及噪音的问题,首先建立水泵振动微分方程,分析振动源的振动规律;其次,利用现场实测数据分析水泵振动产生的原因以及其传播规律,并进行舒适度评价;在此基础上,对水泵隔振方法进行... 详细信息

针对高层建筑换热站及泵房中水泵机组工作时产生大量振动及噪音的问题,首先建立水泵振动微分方程,分析振动源的振动规律;其次,利用现场实测数据分析水泵振动产生的原因以及其传播规律,并进行舒适度评价;在此基础上,对水泵隔振方法进行了详细分析,利用多目标优化算法提出了离心水泵的隔振方案,并通过数值模拟进行了验证;最后,对治理后水泵振动进行测试,并对治理效果进行评价。这对减少换热站及泵房振动和噪声污染具有重要的指导意义。

关键词：水泵振动现场实测数据多目标优化

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FOX-7/HMX混合体系热性能研究

兵器装备工程学报 2024年第1期45卷 217-222页

作者：谢虓于谦祝青黄辉中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999 中国工程物理研究院四川绵阳621900

为研究FOX-7及其与HMX混合体系的热性能,采用差示扫描量热仪(DSC)、热常数分析仪等手段,对HMX与FOX-7等质量比共混物、以及具有不同HMX与FOX-7比例的炸药配方的热分解行为、导热性质等开展了研究。结果表明:在FOX-7/HMX混合体系中,HMX与... 详细信息

为研究FOX-7及其与HMX混合体系的热性能,采用差示扫描量热仪(DSC)、热常数分析仪等手段,对HMX与FOX-7等质量比共混物、以及具有不同HMX与FOX-7比例的炸药配方的热分解行为、导热性质等开展了研究。结果表明:在FOX-7/HMX混合体系中,HMX与FOX-7的分解放热以及晶型转变吸热过程可相互影响:HMX在247.3℃处已有部分分解,282.5℃出现的放热峰对应于HMX的分解放热峰和FOX-7的第2步分解峰的叠加;而FOX-7的β到γ晶型转变以及HMX的β到δ晶型转变吸热峰相较于单质颗粒,分别延迟了8.5℃、9.5℃。配方中HMX与FOX-7的相对含量决定了两者的分解峰温,这可能与两者热效应的相互影响及粘结剂对炸药颗粒包覆完整度有关:随着配方中HMX含量由25%增加至60%,其熔融吸热峰由276.6℃提前至252.5℃;随着配方中FOX-7含量由25%增加至60%,其第1步分解峰和HMX的熔融分解过程相互影响,导致只出现一个分解放热峰,FOX-7第1步分解反应放热将导致其更早发生熔融分解。FOX-7颗粒的热导率、热扩散系数、比热容都高于HMX。在总含量不变的情况下,随着FOX-7含量的提高、HMX含量的降低,混合炸药配方的热导率、热扩散系数、比热容都随之提高。

关键词： 1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7) 奥克托今(HMX) 热分解晶型转变热导率

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基于多特征增强的手部姿态估计方法

计算机工程与应用 2024年第6期60卷 207-213页

作者：奉鑫鑫高曙武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉430070

手部姿态估计是计算机视觉研究的重要方向之一,在人机交互、虚拟现实、机器人控制等应用领域发挥着重要作用。针对目前手部姿态估计存在特征表示方法单一性的问题,提出手部关键点连接关系特征构建方法与基于手部运动语义关系的关键点特... 详细信息

手部姿态估计是计算机视觉研究的重要方向之一,在人机交互、虚拟现实、机器人控制等应用领域发挥着重要作用。针对目前手部姿态估计存在特征表示方法单一性的问题,提出手部关键点连接关系特征构建方法与基于手部运动语义关系的关键点特征聚合增强方法,提高手部特征表达与信息共享能力;针对手部目标检测与图像分割等预处理方法中存在的遮挡性问题,设计手部轮廓特征提取方法,提高预处理效果;基于所提出的多特征表示与增强方法,构建了一个基于全卷积结构的深度学习神经网络模型,避免直接回归计算3D姿态信息导致的空间信息丢失问题,从而有效提高了3D手部姿态估计精度。在DO、ED、RHD等多个数据集上与SOTA模型相比,均取得了竞争性的效果,且平均AUC结果达到了93.3%,说明所提出的方法也具有较好普适性。

关键词： 3D手部姿态估计特征增强卷积神经网络全卷积神经网络