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基于BP神经网络的PRC简支梁的预应力识别

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大连海事大学学报 2008年第1期34卷 122-124,128页

作者：伍雪南孙宗光毕波大连海事大学交通工程与物流学院辽宁大连116026 鞍钢附企设计研究院辽宁鞍山114000

为了对预应力混凝土(PRC)结构中预应力值进行检测与评价,采用神经网络技术,基于自振特性对PRC简支梁的预应力识别进行了数值仿真研究.分别在不同预应力水平上计算预应力梁的前10阶自振频率,经过归一化处理构造网络的训练样本,由网络输... 详细信息

为了对预应力混凝土(PRC)结构中预应力值进行检测与评价,采用神经网络技术,基于自振特性对PRC简支梁的预应力识别进行了数值仿真研究.分别在不同预应力水平上计算预应力梁的前10阶自振频率,经过归一化处理构造网络的训练样本,由网络输出指示预应力大小.采用3层BP网络,通过15个训练样本的训练,网络展示了良好的收敛性.对3种不同预应力水平的仿真测试表明,最大相对误差仅为2.08%,具有较高的识别精度.

关键词：简支梁预应力识别 BP神经网络自振频率

基于最小二乘法的预应力混凝土简支梁现存预应力识别

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华北水利水电大学学报（自然科学版） 2021年第5期42卷 34-37页

作者：陈震仝瑶陈璐李晓克赵顺波华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450045 中国建筑第七工程局有限公司河南郑州450004

预应力技术被广泛应用于桥梁工程,由于预应力钢筋不可避免地出现应力损失,其在服役期间的现存预应力值往往很难获得。通过建立外部集中荷载作用下预应力简支梁动力方程,基于模态叠加原理,提出采用最小二乘法求解动力方程,进而求出梁内... 详细信息

预应力技术被广泛应用于桥梁工程,由于预应力钢筋不可避免地出现应力损失,其在服役期间的现存预应力值往往很难获得。通过建立外部集中荷载作用下预应力简支梁动力方程,基于模态叠加原理,提出采用最小二乘法求解动力方程,进而求出梁内现存预应力值。研究方法可为获取预应力混凝土简支梁现存预应力提供新思路,研究结论可为预应力桥梁设计与维护提供参考。

关键词：简支梁预应力识别模态叠加最小二乘法噪声

索杆张力结构刚度监测的静力位移扩展法误差控制策略

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建筑结构学报 2023年第9期44卷 162-170页

作者：伍晓顺史亚琴张雅儒陈剑毅李磊江西理工大学土木与测绘工程学院(南昌) 江西南昌330013 江西理工大学南昌市虚拟数字工程与文化传播重点实验室江西南昌330013

贡献模态法是一种适用于既有索杆张力结构刚度监测的静力位移扩展方法。为了提高静力位移的测试精度,提出一种针对每一阶贡献模态广义位移进行专门测量的误差控制策略。采用蒙特卡洛法分析贡献模态广义位移的误差上界分布规律,发现贡献... 详细信息

贡献模态法是一种适用于既有索杆张力结构刚度监测的静力位移扩展方法。为了提高静力位移的测试精度,提出一种针对每一阶贡献模态广义位移进行专门测量的误差控制策略。采用蒙特卡洛法分析贡献模态广义位移的误差上界分布规律,发现贡献模态广义位移越大其估计误差上界越小。以最大化指定荷载某阶贡献模态的广义位移作为优化目标,采用Jaya算法寻找包含该阶贡献模态的最优测试荷载(包括作用位置和大小)。将最优测试荷载施加于实际结构进行静力测试,得到最优测试荷载作用下该阶贡献模态广义位移的估计值,再采用间接测量的方式进一步计算出指定荷载作用下该阶贡献模态的广义位移。针对指定荷载各阶贡献模态依次展开测试荷载优化以及广义位移间接测量,可实现指定荷载作用下静力位移的测试及其误差控制。某索穹顶数值分析结果表明,文中方法可以大幅降低竖向荷载作用下静力位移的测试误差上界,从而为索杆张力结构的挠度校核、模型修正、预应力识别等后续工作提供较多的高质量测试数据。

关键词：响应重构静力测试预应力识别结损伤识别振型扩展

Geiger型索穹顶结构动力响应重构与高精度非测点筛选

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工程力学 2023年

作者：朱驰伍晓顺江西理工大学土木与测绘工程学院(南昌)

为提高动力测试效率，提出一种考虑阶跃激励的索穹顶结构动力响应重构方法和相应的高精度非测点筛选策略。将动力响应表示为少数贡献模态的线性组合，并利用有效独立法进行测点位置优化。在响应重构之前，采用低通滤波(FIR)、变分模态分... 详细信息

为提高动力测试效率，提出一种考虑阶跃激励的索穹顶结构动力响应重构方法和相应的高精度非测点筛选策略。将动力响应表示为少数贡献模态的线性组合，并利用有效独立法进行测点位置优化。在响应重构之前，采用低通滤波(FIR)、变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)对实测信号进行联合处理，以尽量剔除高阶模态、测量噪声和低阶非贡献模态对重构精度的不利影响。在对实测信号进行低通滤波后，根据本征模态分量(IMF)中心频率的分散程度来确定VMD最优分解层数；再对信号执行VMD，根据IMF分量频域曲线的光滑程度来选取被有效激发的模态分量；进一步对这些模态分量进行SVD后将它们叠加，最终得到信噪比大幅提升的预处理信号。利用预处理信号来重构动力响应，分析动力响应重构误差的机理，通过比较重构信号幅值的相对大小来筛选高精度非测点。以某100m跨Geiger型索穹顶为例展开数值分析。结果表明：本文方法适用于具有随机参数偏差的实际结构，能够得到远超测点数量的高精度非测点，可为模态识别、模型修正和损伤识别等后续工作提供更多的可用测试信息。

关键词：索杆张力结构静力测试预应力识别结构损伤识别模型修正

基于裂缝观测和静力测试的混凝土箱梁桥状态评估

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基于裂缝观测和静力测试的混凝土箱梁桥状态评估

作者：周勇东南大学

学位级别：硕士

大跨预应力混凝土箱梁桥在建成运营多年后,往往会出现开裂下挠等病害问题,严重影响桥梁结构的正常使用及安全性能,迄今为止,对于病害桥梁的状态评估仍然是一个难题。本文基于裂缝观测和静力测试,提出以裂后刚度和有效预应力为指标的桥... 详细信息

大跨预应力混凝土箱梁桥在建成运营多年后,往往会出现开裂下挠等病害问题,严重影响桥梁结构的正常使用及安全性能,迄今为止,对于病害桥梁的状态评估仍然是一个难题。本文基于裂缝观测和静力测试,提出以裂后刚度和有效预应力为指标的桥梁状态评估方法,主要研究内容包括:（1）基于静载下位移响应,给出了病害桥梁裂后抗弯刚度及剪切刚度识别算法,并通过数值算例验证此算法可以准确的识别出结构的刚度损伤。讨论了静力测量得到的位移数据误差对刚度识别结果的影响。以推导的刚度识别算法为基础,编写计算程序,为实际工程中桥梁的裂后刚度识别提供计算工具。（2）定义裂缝高度作为弯曲裂缝特征参数,基于平截面假定,考虑截面的平衡方程、本构方程和几何方程,提出既有桥梁纵向预应力识别方法。结合简支梁及连续梁试验,验证了推导的纵向预应力识别算法。同时将此算法应用到虎门大桥辅航道桥上,根据纵向预应力识别结果修正有限元模型,修正后模型的跨中计算挠度与实桥测量挠度吻合较好。（3）定义裂缝倾角作为斜裂缝特征参数,研究了桥梁腹板中的竖向应力组成及竖向预应力筋作用效应,在此基础上,探讨了基于斜裂缝观测的竖向有效预应力识别方法。结合虎门大桥辅航道桥的腹板斜裂缝检测,得到其竖向有效预应力大小,可为病害桥梁的竖向有效预应力评估提供参考。

关键词：预应力混凝土梁桥桥梁状态评估静力测试刚度识别裂缝观测预应力识别

RBF神经网络在检测PRC简支梁预应力中的应用

同方学位论文库评论

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山西建筑 2009年第25期35卷 87-89页

作者：崔振华金锋刘冬锋长春高新建筑设计院吉林省城乡规划设计研究院设计五所

采用神经网络技术,基于自振特性对PRC简支梁的预应力识别进行了数值仿真研究,对三种不同预应力水平的仿真测试,给出了较高的识别精度,表明基于RBF神经网络的PRC简支梁的预应力识别方法具有一定的可行性和进一步研究的价值。

关键词：简支梁预应力识别 RBF神经网络自振频率

基于强迫振动测试的预应力混凝土梁桥承载力评估

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华中科技大学学报（城市科学版） 2008年第3期25卷 172-176页

作者：李镇孙智同济大学土木工程学院上海200092

本文针对偏心直线作用下预应力混凝土梁桥的快速评估问题提出了一种基于结构强迫振动响应测试的桥梁承载力估计方法。首先,文章分析了在时域内结构的预应力对结构在外载作用下动力响应的影响的正问题。特别得到了受偏心预应力作用下预... 详细信息

本文针对偏心直线作用下预应力混凝土梁桥的快速评估问题提出了一种基于结构强迫振动响应测试的桥梁承载力估计方法。首先,文章分析了在时域内结构的预应力对结构在外载作用下动力响应的影响的正问题。特别得到了受偏心预应力作用下预应力混凝土梁的几何刚度矩阵。接着,文章研究了由结构动力响应的变化来识别预应力的方法。本文运用了基于敏感度的优化计算方法。在得到了预应力值之后,预应力混凝土梁桥的抗裂承载力即可算得。文章以京秦高速公路上的青龙河桥为例,进行了数值模拟。研究了该桥数值模型在冲击荷载,简谐荷载和随机白噪声三种荷载作用下的承载力评估效率。数值计算结果表明,本文所提出的方法具有较高的计算效率和精度。

关键词：预应力识别偏心率承载力振动测试

RBF神经网络在检测PRC简支梁预应力中的应用

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