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基于小波包分析的大跨桥梁结构损伤预警的理论研究(英文)

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Journal of Southeast University(English Edition) 2005年第4期21卷 459-462页

作者：丁幼亮李爱群缪长青东南大学土木工程学院南京210096

基于小波包分析推导了结构动力系统在不同分析尺度上的状态方程和观测方程,在此基础上研究了结构动力响应在不同分析尺度上的时频特性.理论分析证明,采用小波包分解结构的动力响应得到小波包能量谱,将可以表征结构损伤的发生.在此基础... 详细信息

基于小波包分析推导了结构动力系统在不同分析尺度上的状态方程和观测方程,在此基础上研究了结构动力响应在不同分析尺度上的时频特性.理论分析证明,采用小波包分解结构的动力响应得到小波包能量谱,将可以表征结构损伤的发生.在此基础上进行了小波包能量谱关于结构损伤和观测噪声的敏感性研究,分析了结构系统矩阵和测量噪声在各个分析尺度上的递推性.结果表明,采用结构动力响应的小波包能量谱进行结构损伤预警具有较好的损伤敏感性和噪声鲁棒性.

关键词：结构损伤预警小波包分析小波包能量谱大跨桥梁

考虑低周疲劳损伤效应的钢筋混凝土柱Park-Ang损伤修正模型

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东南大学学报（自然科学版） 2020年第1期50卷 71-80页

作者：朱汉波缪长青白六涛邵越风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京210096 东南大学土木工程学院南京211189

针对现有钢筋混凝土构件损伤模型存在指标上下界不收敛、疲劳效应考虑不足等问题,提出了一种考虑低周疲劳效应的Park-Ang损伤修正模型.按照非线性叠加规律,调整模型最大变形和滞回耗能效应的组合形式.考虑低周疲劳效应的影响,通过遗传... 详细信息

针对现有钢筋混凝土构件损伤模型存在指标上下界不收敛、疲劳效应考虑不足等问题,提出了一种考虑低周疲劳效应的Park-Ang损伤修正模型.按照非线性叠加规律,调整模型最大变形和滞回耗能效应的组合形式.考虑低周疲劳效应的影响,通过遗传算法确定滞回耗能损伤的最优函数.以钢筋混凝土柱为研究对象,采用该修正模型进行了损伤评估,并与6种经典的损伤模型的评估结果进行了对比分析.结果表明,修正的Park-Ang模型适用于单调加载、变幅循环加载和等幅循环加载等各种加载路径的损伤评估,并且在构件失效状态的损伤计算误差小于10%,可以更准确地评估钢筋混凝土构件在任意加载路径下的损伤演化规律.

关键词：钢筋混凝土柱 Park-Ang损伤修正模型低周疲劳损伤效应基于遗传算法的符号回归

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瀛洲大桥结构健康监测系统设计

公路交通科技 2011年第8期28卷 104-110页

作者：缪长青李爱群东南大学土木工程学院江苏南京210096 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

根据洛阳瀛洲大桥作为城市景观桥梁的异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了基于自动化传感测试在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略。根据大桥构件在结构安全中的重要性和易损性确定了监测内容,采用通用软件ANSYS建立... 详细信息

根据洛阳瀛洲大桥作为城市景观桥梁的异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了基于自动化传感测试在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略。根据大桥构件在结构安全中的重要性和易损性确定了监测内容,采用通用软件ANSYS建立了大桥空间有限元结构分析模型,进行全桥结构静动力特性分析,重点对于大桥关键受力区-拱脚倒三角区进行了应力分布研究。在此基础上进行了FBG等传感器布置,对于大桥运营结构预警与评估实施方法等进行了探讨。在结构监测、预警与安全评估方面,提出以"结构第一传力体系静力特点为主,动力特点为辅"的方法,提升了评估技术的实用性和可靠性,为进行大桥结构状态识别、结构的承载力评估与结构安全评估等进一步工作奠定基础。

关键词：桥梁工程系统设计有限元分析结构健康监测钢管混凝土拱桥安全评估

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基于数据融合的结构损伤识别方法研究

工程力学 2008年第1期25卷 16-21页

作者：刘涛李爱群缪长青李枝军东南大学土木工程学院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

为提高结构损伤识别的准确率,在大型复杂土木工程结构的健康监测中引入多传感器数据融合技术,提出了基于数据融合技术的结构损伤识别方法的实用模型,建立了结构损伤识别方法的评价指标,并通过钢筋混凝土板试验分析了常用的数据融合方法... 详细信息

为提高结构损伤识别的准确率,在大型复杂土木工程结构的健康监测中引入多传感器数据融合技术,提出了基于数据融合技术的结构损伤识别方法的实用模型,建立了结构损伤识别方法的评价指标,并通过钢筋混凝土板试验分析了常用的数据融合方法——Bayes方法和D-S证据理论的有效性。分析结果表明:采用数据融合技术,结构损伤识别方法的评价指数更高,即结构损伤识别的效果更好。

关键词：土木工程数据融合结构损伤识别 Bayes方法 D-S证据理论

悬挂式楼梯参与框架结构整体空间受力的计算分析

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建筑结构 2013年第1期43卷 41-43,53页

作者：孙传智李爱群缪长青乔燕东南大学土木工程学院南京210096 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京210096 宿迁学院建筑工程系宿迁223800

《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)第3.6.6条规定在进行结构设计时,应考虑楼梯构件的影响。其实质就是通过"抗"来减小地震对构件的影响。根据悬挂式结构受力特点,提出一种新的楼梯受力体系,并利用有限元软件采用时程分析法进行计算... 详细信息

《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)第3.6.6条规定在进行结构设计时,应考虑楼梯构件的影响。其实质就是通过"抗"来减小地震对构件的影响。根据悬挂式结构受力特点,提出一种新的楼梯受力体系,并利用有限元软件采用时程分析法进行计算,分析比较了普通楼梯和悬挂式楼梯对框架结构整体空间受力的影响。研究结果表明,悬挂式楼梯框架结构的周期与振型相比较普通楼梯框架结构有明显改善,能够明显降低楼梯梁、楼梯板及楼梯间附近框架柱的受力,保证结构构件在地震作用下的安全。

关键词：悬挂式楼梯框架结构空间受力动力特性

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基于主列筛选的动态测试传感器配置方法研究

力学学报 2008年第4期40卷 543-549页

作者：费庆国李爱群缪长青张令弥东南大学土木工程学院工程力学系南京210096 东南大学土木工程学院建筑工程系南京210096 南京航空航天大学航空宇航学院结构工程与力学系南京210016

动态测试是获取结构真实动态特性的重要手段之一,传感器配置对于保证动态测试数据的信息量有着重要的影响.尤其是对以试验模态分析为目标的动态测试,传感器配置对于模态分辨率更是决定性因素.在振型独立性的基础上,提出了一种基于主列... 详细信息

动态测试是获取结构真实动态特性的重要手段之一,传感器配置对于保证动态测试数据的信息量有着重要的影响.尤其是对以试验模态分析为目标的动态测试,传感器配置对于模态分辨率更是决定性因素.在振型独立性的基础上,提出了一种基于主列筛选的传感器配置方法.与现有的逐步累积类或逐步消减类方法相比,该方法无需迭代,一次选择所有测试自由度,计算量小.为了量化比较传感器配置的效果,定义了4个度量指标.采用卫星天线模型进行了数值仿真,结果验证了基于主列筛选的传感器配置方法的有效性.

关键词：动态测试传感器配置振型独立性主列筛选数值仿真

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润扬大桥修正斜拉索力的基准有限元模型

东南大学学报（自然科学版） 2007年第2期37卷 266-269页

作者：李建慧李爱群缪长青费庆国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京210096

为了掌握润扬大桥北汊斜拉桥在运营荷载作用下的工作状况和桥梁结构的实际承载力,并为成桥运营健康监测系统提供基准有限元模型,结合该桥的动静载试验,采用自定义钢箱梁主梁截面的脊骨梁整体模型,通过不断修正拉索实参数,使得拉索应力... 详细信息

为了掌握润扬大桥北汊斜拉桥在运营荷载作用下的工作状况和桥梁结构的实际承载力,并为成桥运营健康监测系统提供基准有限元模型,结合该桥的动静载试验,采用自定义钢箱梁主梁截面的脊骨梁整体模型,通过不断修正拉索实参数,使得拉索应力与成桥状态拉索应力实测值相一致.利用Ansys的二次开发功能,编制了相应的宏命令和子结构分析模块.并把计算结果与成桥试验获得的扁平钢箱梁应力和模态频率做了对比分析,计算应力与实测值吻合较好,低阶模态频率相对误差在4%之内,验证了基于实测索力修正模型的正确性,不仅能为成桥健康监测系统提供参考,同时也为今后类似问题的Ansys二次开发提供了相应的思路.

关键词：斜拉桥有限元模型健康监测 Ansys

大跨V形刚构桥标高控制动态可靠性及灵敏度研究

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应用基础与工程科学学报 2012年第5期20卷 886-894页

作者：孙传智李爱群缪长青乔燕黎少华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 宿迁学院建筑工程系江苏宿迁223800

提出基于响应面法进行大跨V形刚构桥标高控制动态可靠性及灵敏度分析的方法,该方法包括试验设计、有限元分析、响应面函数拟合、标高控制动态可靠性评估和灵敏度分析.以镇大公路运河大桥为例,在考虑有关参数变异的情况下,对施工过程中... 详细信息

提出基于响应面法进行大跨V形刚构桥标高控制动态可靠性及灵敏度分析的方法,该方法包括试验设计、有限元分析、响应面函数拟合、标高控制动态可靠性评估和灵敏度分析.以镇大公路运河大桥为例,在考虑有关参数变异的情况下,对施工过程中的标高控制动态可靠性及可靠性灵敏度进行评估,定量分析了各结构参数对标高控制动态可靠性的影响.研究结果表明:大跨混凝土V形刚构桥施工监控过程中随着悬臂长度的增加,标高控制动态可靠性和可靠性敏感性绝对值变化较大,应根据动态可靠性分析结果确定施工过程中的挠度变化允许最大误差.

关键词：大跨V形刚构桥响应面法标高控制动态可靠性灵敏度分析

一种利用等效模型与遗传算法的动态有限元模型修正方法(英文)

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Journal of Southeast University(English Edition) 2006年第2期22卷 213-217页

作者：费庆国李爱群缪长青东南大学土木工程学院南京210096

为了解决现有动态有限元模型修正方法计算效率不高或者可能获得局部最优解的问题,提出了一种利用等效模型和遗传算法的动态有限元模型修正新方法.首先,在设计参数的取值范围内,根据预设的多项式模型的阶次以及自变量的个数,利用试验设... 详细信息

为了解决现有动态有限元模型修正方法计算效率不高或者可能获得局部最优解的问题,提出了一种利用等效模型和遗传算法的动态有限元模型修正新方法.首先,在设计参数的取值范围内,根据预设的多项式模型的阶次以及自变量的个数,利用试验设计方法获得拟合响应面模型所需要的最优样本点;通过有限元分析获得样本数据,并利用回归分析获得响应面模型,从而以响应面模型逼近结构特征与设计参数之间的函数关系.然后,在遗传算法的适应度评估环节,利用响应面模型替代有限元模型计算对应于一组设计参数的结构特征,并计算遗传个体的适应度,最终通过进化获得最优解,即为修正后的设计参数.以汽车车架模型为例,对其进行有限元分析与模态试验,并利用所提出的方法进行模型修正.修正后,模态频率误差的均方值小于2%.用修改后结构的动态特性的测试结果,对修正后有限元模型的预测能力进行检验,模态频率预测误差的均方值小于2%.

关键词：有限元模型模型修正响应面模型遗传算法