基于单辆通行车激励的车桥耦合理论梁式桥阻尼比识别研究

提出一种在单辆通行车激励的情况下,基于车桥耦合理论识别桥梁阻尼比的方法.首先,将集成化检测车设计为单自由度体系,利用集成在检测车上的传感器采集信号并滤波获取桥梁一阶响应信号,通过相邻峰值点做比值并取平均得到桥梁一阶阻尼比,理论推导出检测车停靠在桥面任一位置均可识别出桥梁一阶阻尼比.其次,考虑通行车车速、检测车停靠位置、环境噪音、桥梁阻尼比和通行车阻尼对识别结果的影响,通过数值模拟验证该方法的有效性,并与工程上经典的随机子空间法和文献方法进行对比.最后,在梁式桥实桥试验进行初步验证,说明本文方法的工程适用性.研究结果表明:所提方法对检测车在桥面上的停靠位置没有具体要求,避免了路面粗糙度对阻尼比识别结果的影响,通行车的阻尼和车速在一定范围内对阻尼比识别无明显影响,并且在信噪比30 dB以上可识别出桥梁一阶阻尼比,具有较好的鲁棒性,操作简单且不需要封桥,可有效促推在实际工程中进行桥梁一阶阻尼比识别.

基于贝叶斯思想的框架结构损伤检测方法研究

基于单自由度体系的统计矩理论,以位移四阶矩和加速度八阶矩为损伤指标,使用贝叶斯思想和Gibbs抽样相结合方法,提出一种框架结构损伤检测新方法。以理论分析为基础选取3种典型损伤指标,在信噪比40及30 dB环境噪音的不同损伤工况下,使用贝叶斯思想和Gibbs抽样相结合方法,对某12层标准框架数值模型的不同损伤指标进行了损伤识别效果的对比研究,并在此基础上与其他相似检测方法进行对比分析,发现使用贝叶斯思想和Gibbs抽样相结合的新方法,提出的损伤指标更适合框架结构损伤检测,与标准结果偏差均在5%以内。进一步分析12层标准框架振动台试验数据,选取3个典型振动工况中所有梁柱单元及前20个振动工况累积下的典型梁柱单元分别进行损伤检测,结果表明,所提方法避免了多次采样进行贝叶斯分析的局限性,且一定程度上能反映各损伤单元随振动台试验工况累积而表现出来的损伤程度变化,有助于推动所提方法在框架结构损伤检测中的实际应用。

基于统计矩理论和贝叶斯方法的框架结构损伤识别方法研究

基于统计矩理论,以融合位移四阶统计矩和加速度八阶统计矩作为损伤指标,结合贝叶斯混合采样算法,提出了仅通过单次采样即可进行框架结构损伤识别的方法。该方法将标准MH算法和Gibbs算法相结合,以正交设计试验为基础研究单次采样的最佳时长。通过改进的位移四阶统计矩和加速度八阶统计矩损伤指标,快速识别模型结构损伤位置,然后结合贝叶斯MH-Gibbs混合采样算法基于模型分析快速识别结构损伤程度。建立12层标准框架结构数值模型,在信噪比40、30 dB条件下,针对不同损伤识别方法进行识别效果及效率研究对比。通过已有振动台试验对该识别方法进行验证,结果表明:改进的位移四阶统计矩和加速度八阶统计矩损伤指标相较于采用单一加速度八阶统计矩损伤指标识别效果更精准,根据正交设计试验得到的单次采样最佳时长避免贝叶斯方法多次采样的局限性,因此该方法在识别结构损伤时收敛快耗时短,识别精度高且只需一次采样即可对框架结构进行损伤诊断。