基于动态响应统计特征分析的结构损伤 识别方法研究开题报告

 2023-10-16 09:19:46

1. 研究目的与意义

1.1课题来源及意义

近年来,随着城市化进程的不断加快,建筑物、桥梁等工程结构的数量与规模都不断扩大,这些结构的正常运行对国家经济的健康发展起了强有力的支撑。因此,结构和建筑在正常使用期间的安全性能将直接影响国民正常生活以及生命安全。此外在服役期间遭受的环境变化、自然灾害、不正常的施加荷载等外部因素也给这些结构带来了不同程度的破坏和损伤。一旦发生了损伤和破坏,将严重影响桥梁的寿命和质量,如果没有及时地发现和处理,将会导致结构坍塌,从而威胁人民生命财产。因此,采取科学的方法及时检测识别结构性能,是防止结构突然坍塌事件的发生,以及实现对正常使用状态下结构的健康监测的关键一步。

结构损伤识别技术是指通过对工程结构的实时监测和分析,识别出结构中的缺陷和损伤,及时进行修复和加固,以保证结构的安全可靠性。以往工程结构的损伤检测主要依赖人工巡检,这种需要工作人员通过经验判断损伤位置的方法存在不少局限性,如需要大量的人力和物力资源、检测周期长、检测结果容易受到主观因素的影响等。因此,研究开发高效、准确、实用的结构损伤识别方法,对于提高工程结构的安全可靠性、节约维修成本、延长结构使用寿命具有非常重要的意义和迫切性。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:

(1)归纳总结基于动态响应统计特征的常见损伤检测方法

在查阅文献的基础上,对基于结构动力响应的损伤检测方法中的损伤指标以及损伤检测算法进行归纳;在动力响应的基础上总结几类较为常见的基于动态响应统计特征的损伤检测方法,并比较各种方法的优点和不足之处。

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3. 研究的方法与步骤

(1)通过ansys软件仿真模拟提取健康和损伤状态的结构动力响应数据(或基于已有实验数据进行分析)

(2)在主成分分析时采用matlab或其他统计分析软件,按照不同测点按照时间排列构建原始数据矩阵,进行标准化处理

(3)求标准化数据的协方差矩阵,并求其特征值和特征向量

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4. 参考文献

[1] 赵一男, 公茂盛, 杨游. 结构损伤识别方法研究综述 [j]. 世界地震工程, 2020, 36(02): 73-84.

[2] 张青霞,jankowski u. 基于移动质量-频率曲线的结构损伤识别方法 [j]. 中国测试, 2019, 45(03): 1-6.

[3] 李万恒, 申林, 王少鹏, et al. 基于多阶段分区域动力测试的桥梁结构损伤评估 [j]. 吉林大学学报(工学版),2019, 49(03): 773-80.

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5. 计划与进度安排

(1)2月20日—3月12日 文献检索,提交开题报告
(2)3月13日—4月16日 论文研究,提交外文翻译初稿
(3)4月17日—5月14日 论文研究,提交论文初稿
(4)5月15日—5月21日 论文修改,提交论文终稿和译文终稿
(5)5月22日—5月28日 答辩报告准备(PPT形式)
(6)5月29日—6月4日 毕业论文答辩

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