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Finite element model validation of bridge based on structural health monitoring——Part Ⅱ:Uncertainty propagation and model validation

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Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition) 2015年第4期2卷 279-289页

作者： xiaosong lin Zhouhong Zong Jie Niu aSchool of Civil Engineering Fujian University of Technology School of Civil Engineering Southeast University

Because of uncertainties involved in modeling, construction, and measurement systems, the assessment of the FE model validation must be conducted based on stochastic mea- surements to provide designers with confidence for further applications. In this study, based on the updated model using response surface methodology, a practical model vali- dation methodology via uncertainty propagation is presented. Several criteria of testing/ analysis correlation are introduced, and the sources of model and testing uncertainties are also discussed. After that, Monte Carlo stochastic finite element （FE） method is employed to perform the uncertainty quantification and propagation. The proposed methodology is illustrated with the examination of the validity of a large-span prestressed concrete continuous rigid frame bridge monitored under operational conditions. It can be concluded that the calculated frequencies and vibration modes of the updated FE model of Xiabaishi Bridge are consistent with the measured ones. The relative errors of each frequency are all less than 3.7%. Meanwhile, the overlap ratio indexes of each frequency are all more than 75%; The MAC values of each calculated vibration frequency are all more than 90%. The model of Xiabaishi Bridge is valid in the whole operation space including experimental design space, and its confidence level is upper than 95%. The validated FE model of Xia- baishi Bridge can reflect the current condition of Xiabaishi Bridge, and also can be used as basis of bridge health monitoring, damage identification and safety assessment.

关键词： Bridge engineeringModel validationCorrelation of testing/analysisUncertainty quantification andpropagationEvaluation of model precision

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Finite element model validation of bridge based on structural health monitoring——Part I: Response surface-based finite element model updating

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Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition) 2015年第4期2卷 258-278页

作者： Zhouhong Zong xiaosong lin Jie Niu School of Civil Engineering Southeast University School of Civil Engineering Fujian University of Technology

In the engineering practice, merging statistical analysis into structural evaluation and assessment is a tendency in the future. As a combination of mathematical and statistical techniques, response surface （RS） methodology has been successfully applied to design optimization, response prediction and model validation. With the aid of RS methodology, these two serial papers present a finite element （FE） model updating and validation method for bridge structures based on structural health monitoring. The key issues to implement such a model updating are discussed in this paper, such as design of experiment, parameter screening, construction of high-order polynomial response surface model, optimization methods and precision inspection of RS model. The proposed procedure is illustrated by a prestressed concrete continuous rigid-frame bridge monitored under operational conditions. The results from the updated FE model have been compared with those obtained from online health monitoring system. The real application to a full-size bridge has demonstrated that the FE model updating process is efficient and convenient. The updated FE model can relatively reflect the actual condition of Xiabaishi Bridge in the design space of parameters and can be further applied to FE model validation and damage identification.

关键词： Response surface methodologyFinite element model updatingStructural health monitoringParameter screeningFinite element model validationContinuous rigid frame bridgemodel

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On Ohtsuki's Invariants of Integral Homology 3-Spheres

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Acta Mathematica Sinica,English Series 1999年第3期15卷 293-316页

作者： xiaosong lin Zhenghan Wang Department of Mathematics, University of California, Riverside, CA 92521, U. S. A.Department of Mathematics, Indiana University, Bloomington, IN 47405, U. S. A. Department of Mathematics, University of California, La Jolla, CA 92093, U. S. A. Department of Mathematics University of California Riverside U. S. A. Department of Mathematics Indiana University Bloomington U. S. A. Department of Mathematics University of California La Jolla U. S. A.

We provide some more explicit formulae to facilitate the computation of Ohtsuki’s rational invariants λn of integral homology 3-spheres extracted from Reshetikhin-Turaev SU（2） quantum invari- ants. Several interesting consequences will follow from our computation of λ2. One of them says that λ2 is always an integer divisible by 3. It seems interesting to compare this result with the fact shown by Murakami that λ1 is 6 times the Casson invariant. Other consequences include some general criteria for distinguishing homology 3-spheres obtained from surgery on knots by using the Jones polynomial.

关键词： Finite type invariant Fermat limit Homology sphere Surgery formula

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关于悬臂矩形板凹向的讨论

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湘潭矿业学院学报 1994年第4期9卷 51-54页

作者：林小松

本文分析了悬臂矩形板沿固支边方向的凹向，校正了文献［１］用康托洛维奇法求解过程中的一个计算错误，得出的结论：悬臂矩形板平行于固支边的凹向略向上凹，在自由边与固支边相交的角隅存在剪力集中现象。图１，表１，参３。

关键词：悬臂矩形板凹向康托洛维奇解

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重庆市经济与环境耦合协调时空演变及影响因素

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重庆师范大学学报（自然科学版） 2021年第5期38卷 55-65页

作者：王莹林孝松重庆交通大学建筑与城市规划学院重庆400074

【目的】经济与环境耦合协调发展是建设生态文明城市、促进经济转型发展的重要途径,对重庆市经济与环境耦合协调发展时空演变及影响因素开展研究为促进重庆市可持续发展提供参考建议。【方法】运用熵值法、耦合协调度模型、泰尔指数和... 详细信息

【目的】经济与环境耦合协调发展是建设生态文明城市、促进经济转型发展的重要途径,对重庆市经济与环境耦合协调发展时空演变及影响因素开展研究为促进重庆市可持续发展提供参考建议。【方法】运用熵值法、耦合协调度模型、泰尔指数和空间自相关等方法分析重庆市2009—2018年38个区县经济与环境耦合协调时空格局变化特征,利用地理探测器分析耦合协调时空差异影响因素。【结果】(1)重庆市经济发展与环境质量子系统综合得分整体均呈上升趋势,两个子系统得分时空变化不同步;(2)各区县经济与环境耦合协调度整体呈上升趋势,各区县耦合协调度最大值由2009年的0.38增长至2018年的0.52,2018年各区县耦合协调度均值较2009年上升26.9%,经济发展较快和生态环境基础较好区县耦合协调度较高;(3)"一区两群"各区域间经济与环境耦合协调度差异波动减小,区域间泰尔指数减小66.7%,主城都市区内部差异增大,渝东北、渝东南城镇群内部差异减小,各区域内部差异明显大于区域间差异;(4)耦合协调度空间关联呈整体分散、局部集聚特征,耦合协调度全局Moran’I指数仅在2013年大于0且通过统计显著性检验;(5)经济发展较快的区县发展类型逐渐趋于"经济先行";(6)经济与环境耦合协调发展影响因素作用强度不同,经济发展水平、固定资产投资强度和市场化水平持续具有较强影响力,对应指标Q值在研究期内一半以上年份大于0.5,产业结构优化度、气温和降水对经济与环境耦合协调发展的影响力逐渐增大,对应指标Q值分别从2009年的0.215 9,0.126 6,0.191 6波动增长至2018年的0.588 0,0.361 7,0.505 5。【结论】重庆市经济与环境耦合协调总体处于失调水平,但耦合协调等级整体呈现上升趋势,今后应在保护生态环境的基础上强化经济发展,提升市场化水平,注重产业结构优化与升级,进一步促进重庆市经济与环境耦合协调发展。

关键词：经济与环境耦合协调时空演变影响因素重庆市

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基于SPR与DEMATEL模型的村域山洪灾害危险评价

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水利水电技术 2020年第3期51卷 124-130页

作者：徐州林孝松重庆交通大学建筑与城市规划学院重庆400074 卡迪夫大学地理与规划学院英国卡迪夫CF103NS

为提高山洪危险性评价的准确度和实际应用价值,以巫山县大溪乡官田村作为村域尺度山洪灾害危险评价的研究区域,以土地利用类型作为评价单元,根据单元间的拓扑邻接关系,构建官田村2D-SPR山洪灾害危险评价概念模型。选取糙率、高程、单元... 详细信息

为提高山洪危险性评价的准确度和实际应用价值,以巫山县大溪乡官田村作为村域尺度山洪灾害危险评价的研究区域,以土地利用类型作为评价单元,根据单元间的拓扑邻接关系,构建官田村2D-SPR山洪灾害危险评价概念模型。选取糙率、高程、单元间中心距离和单元间边界长度构建表征山洪洪水流量的指标体系,并利用TOPSIS多属性决策工具,计算基于流量指标的单元间相互影响强度。结合DEMATEL算法,计算各单元影响度、被影响度,考虑大溪河溢出和未溢出堤岸两种情景,完成村域尺度山洪危险评价。结果表明无论是否发生漫堤式洪灾,研究区各单元危险性指数排序均为S3>11>5>S2>6>7>10>8>S4>12>9>4>3>13>14>2>1,且随着洪水强度增加危险性指数增大。

关键词：山洪灾害 2D-SPR概念模型 DEMATEL算法巫山县

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基于地形梯度的巫山县土地利用空间分布特征研究

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中国农机化学报 2019年第10期40卷 193-199页

作者：徐州林孝松何浪重庆交通大学建筑与城市规划学院重庆市400074 卡迪夫大学地理与规划学院卡迪夫CF103NS

山丘区土地利用类型的分布普遍受地形地貌影响和制约,如何突破地形限制提高土地利用程度成为亟待解决的问题。为探究不同地形差异下土地利用变化特点,以重庆市巫山县为研究区,基于2010和2017年两期土地利用现状图和DEM数据,采用地形位... 详细信息

山丘区土地利用类型的分布普遍受地形地貌影响和制约,如何突破地形限制提高土地利用程度成为亟待解决的问题。为探究不同地形差异下土地利用变化特点,以重庆市巫山县为研究区,基于2010和2017年两期土地利用现状图和DEM数据,采用地形位指数、分布指数和土地利用程度综合指数,探讨巫山县2010、2017年土地利用在各地形梯度的空间分布变化和土地利用程度。研究结果表明:2010-2017年期间,在人类活动影响下,耕地面积有较明显的减少,转化为草地与林地区域较多,草地减少迅猛,高海拔地区林地优势分布,地类倾向于单一化;研究区土地利用综合指数介于215~248之间,整体变化呈现先增加后下降趋势,且与耕地和草地利用程度相似,呈现"3带"格局;两期土地利用类型分布指数分布形态相似,土地利用程度综合指数均随地形位的增加而先增大后减少,在各地形位梯度上排序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅵ。

关键词：土地利用地形位指数分布指数土地利用程度综合指数巫山县

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滑坡滑动面埋深空间插值研究

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路基工程 2007年第6期 25-27页

作者：林孝松许江重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室

滑坡滑动面的确定是滑坡预测和治理的基本前提。以重庆市万州城区吴家湾滑坡为研究对象,根据35个钻孔实测点的数据,在GIS支持下,采用反距离权重法、克里金法、样条函数法和趋势面法等四种空间插值方法,分析了实测点数量变化、栅格像元... 详细信息

滑坡滑动面的确定是滑坡预测和治理的基本前提。以重庆市万州城区吴家湾滑坡为研究对象,根据35个钻孔实测点的数据,在GIS支持下,采用反距离权重法、克里金法、样条函数法和趋势面法等四种空间插值方法,分析了实测点数量变化、栅格像元的尺寸变化和空间插值方法的差异对滑坡滑动面埋深信息空间插值结果的影响,分析了埋深信息在空间插值中的不确定性。研究结果表明:①不同的空间插值方法影响埋深插值的不确定性水平;②插值点数量越大,滑动面埋深信息插值的不确定性越小;③空间像元尺度的变化对埋深信息插值的不确定性具有一定的影响,像元尺寸越小,信息插值的不确定性减小。

关键词：滑动面地理信息系统空间插值不确定性

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三峡库区大宁河流域景观格局变化及生态安全格局构建研究

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重庆师范大学学报（自然科学版） 2021年第3期38卷 40-49页

作者：程植林孝松重庆交通大学建筑与城市规划学院重庆400074

【目的】为维护三峡库区大宁河流域生态安全,对该流域景观格局变化和生态安全格局进行研究。【方法】基于大宁河流域2000,2010和2020年共3期的土地覆被数据,综合分析研究区景观格局和土地覆被类型的时空演变;遴选生态阻力评价指标,利用A... 详细信息

【目的】为维护三峡库区大宁河流域生态安全,对该流域景观格局变化和生态安全格局进行研究。【方法】基于大宁河流域2000,2010和2020年共3期的土地覆被数据,综合分析研究区景观格局和土地覆被类型的时空演变;遴选生态阻力评价指标,利用ArcGIS建立综合生态阻力面,基于最小累积阻力(Minimum cumulative resistance,MCR)模型、重力模型构建大宁河流域生态安全格局,并提取生态廊道和生态节点。【结果】1)流域景观格局呈现破碎度、连通度、蔓延度和均匀度均随时间变化不断降低的总趋势;2)流域内覆被类型以林地和耕地为主,耕地、草地的面积随时间变化而减少,林地、湿地、水域和建设用地的面积随时间变化增加;3)流域整体生态安全水平较高,以高、较高生态安全为主,两者所对应区域面积占比为64.3%,低和较低生态安全等级的区域面积占比为19.1%;4)共提取研究区一、二级潜在生态廊道20和23条,得到一、二级生态节点17和49个,结合研究区实际提出研究区"一线两核两区"的生态安全格局优化框架及相应措施。【结论】研究区生态安全总体较好,但存在空间异质性较强特点,今后需要在总体优化框架下协调生态环境保护和社会经济发展,进一步提升整个区域生态环境质量。

关键词：景观格局指数生态安全格局最小累积阻力(MCR)模型生态廊道大宁河流域三峡库区

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建筑评论课互动式教学实验

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高等工程教育研究 2005年第2期53卷 108-109页

作者：林小松吴越湖南科技大学建筑与城乡规划学院

本文介绍了作者在建筑评论课进行互动式教学的实验研究 ,包括课时的安排 ,课堂授课方法的改进 ,讨论课主题的确定、原则和做法、效果的总结。这一教学实践大大调动了学生的学习积极性。

关键词：互动式教学课时学习积极性讨论课课堂授课学生教学实践实验研究做法效果

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