结构预警系统的基本概念及实现方法

本文介绍了结构预警系统的一般概念、系统状态判别方法以及结构预警系统在广州国际会展中心的应用情况.文中给出的利用实测加速度得到位移并推断结构内力的算法,以及利用加速度谱推断结构动力特性的方法,既有坚实的理论基础,又便于实现,具有很高的实用价值.

基于Opensees的农业设施结构预警处理系统设计研究

本文以2018年我国多省市在暴雪中农业设施被大量损毁,造成重大经济损失为实际背景,创造性地提出了针对农业设施结构预警方面的想法,并设计完成以Opensees为辅助平台的Pwsos(pre-warning system of structure)软件.同时以此软件为核心创造了一套完善的农业设施结构预警及防护处理的联动装置,其分为数据采集,数据处理,自动报警,自动防护处理四个环节,能够实时监测农业设施结构是否安全,及时准确的进行判断处理,具有广泛的推广价值与实用性.

基于小波包能量谱的结构损伤预警方法试验研究

通过钢梁损伤试验,验证基于小波包能量谱的结构损伤预警方法在实际结构上应用的有效性。对钢梁进行完好工况和三个损伤工况的动力响应测试,对得到的响应进行小波包分解,考察损伤前后各个特征频带的能量变化。试验结果显示,损伤预警指标ERV和ERVD能够对三种损伤工况做出有效预警;同一工况的多次测试得到的损伤预警指标ERVD虽有变化但变化不大。基于小波包能量谱的结构损伤预警指标对结构损伤具有敏感性、对测试噪声具有鲁棒性,可以用于实际结构损伤预警。

面向结构损伤预警的小波包能量谱识别参数

对Benchmark钢框架结构试验数据和润扬大桥悬索桥监测数据进行了小波包能量谱损伤预警分析,在此基础上详细考察了不同小波函数和小波包分解层次的损伤预警效果.结果表明:Daubechies小波和Coiflets小波适用于结构损伤预警,并且实际工程中应采用较大的小波函数阶次以获取较好的时域分辨能力和损伤预警能力;小波包分解层次愈大,小波包能量谱的频域分辨能力和损伤预警能力愈强.润扬大桥悬索桥的实测分析表明,随着小波包分解层次的增加,特征频带能量比与温度保持明显的季节相关性,其年变化更为明显.因此,实际工程应用中应尽量选择较大的小波包分解层次.

苏通大桥结构健康状态评估技术研究与应用(2):主梁损伤预警

为了建立"环境因素归一化"的苏通大桥主梁损伤预警方法,本文对苏通大桥主梁240天的小波包能量谱与温度实测数据进行了季节相关性研究。分析结果表明,苏通大桥主梁的小波包能量谱与温度具有明显的季节相关性,其特征频带能量比的日平均值,随着温度的季节变化在一年中可以发生平均约200%的变化。在此基础上,采用6次多项式模型对小波包能量谱—温度进行了统计建模,并采用均值控制图法对特征频带能量比的异常变化进行了统计模式识别。结果表明,运用本文方法可以有效地消除温度的季节变化对斜拉桥实测小波包能量谱的影响,较好地识别出结构损伤引起的特征频带能量比10%的异常变化,适合于苏通大桥主梁的实时在线监测。

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)

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.

基于机器视觉的预警机雷达结构件检测方法研究

预警机是军工电子设备力量的核心产品,代表着军工电子设备的尖端技术水平和发展方向,电源模块、天线阵面、阵列部件和变频集成电路部件等构成了预警机雷达系统。其中,天线阵的结构功能壳体、变频电路的组件壳体是天线阵面结构的核心部件,其加工质量、效率决定着预警机的技术指标、质量以及生产过程的效率。预警机雷达结构件结构复杂,制造精度高,数量多。加工时存在着零件材料的去除率较高、薄壁深腔工序复杂,六面特征夹频繁,加工容易变形等问题。为了保证雷达结构的生产和制造质量,提出了一种以机器视觉为基础的尺寸测量算法,该算法经过试验证实,可以有效地测量预警雷达结构的尺寸。

后危机时代的公司财务预警系统结构研究

金融危机对世界经济发展产生的影响不是一下子就可以消除的,在后经济危机时代,危机意识是公司经营中不可忽视经营思想,因此财务预警系统成为了公司管理中必不可少的风险控制系统,也是保障公司应对市场环境波动的重要措施。

一种基于Web的分布式预警体系结构设计构想

在分析现有安全体系结构的基础上,结合国内相关研究,提出了一种基于Web的分布式预警体系结构设计构想。

基于Hilbert-Huang变换与AR模型的结构损伤预警研究

利用Hilbert-Huang变换(HHT)从实测加速度响应中提取固有模态函数(IMF),对IMF进行Hilbert变换,利用AR模型对其进行拟合,提取AR模型的残差,利用残差的方差构造结构损伤预警指标,通过该指标进行结构损伤预警研究。数值模拟分析表明,基于Hilbert-Huang变换与AR模型的结构损伤预警方法不仅可以预警结构损伤,而且能够定性的估计损伤程度。

财务预警三维结构与财务预警系统优化研究

文章基于时间维、空间维、内容维构建财务预警三维结构,并立足于财务预警三维结构探析财务预警系统的优化,体现财务预警信息的综合性与实时性,满足投资者和企业管理当局对财务预警信息的需求。

在役跨海系杆拱桥结构安全的可拓预警模型

为了科学准确评价在役跨海系杆拱桥的结构安全状况,该文建立了在役跨海系杆拱桥结构安全可拓预警模型.结合国家相关规范及对实体工程的健康检测数据分析,构建了在役跨海系杆拱桥结构安全的可拓预警指标体系,采用G1法确定结构安全三级指标的权重,利用可拓集中综合关联度分析方法,研究了浙江省岱山岛江南大桥的结构安全状况,用论文构建模型计算得到最终可拓综合关联度K(x)=-0.0185,研究结果表明该跨海系杆拱桥的结构安全预警等级为一级,无须采取维修加固措施,验证了该结构安全预警可拓模型的科学性.该研究不仅可为跨海桥梁营运管理的业主单位提供技术支持,也为沿海在役桥梁的结构安全状况评价提供了理论依据.

桥梁健康监测在线预警指标研究

为了及时发现结构异常、保障桥梁安全运营,以新光大桥健康监测系统为背景,提出了"多指标两级预警"的在线结构预警体系,确定了预警指标、预警阈值和预警流程,并重点对承载能力利用率、年疲劳损伤度、疲劳车辆荷载、跨中竖向变形及固有频率变化率等预警指标进行了研究。提出了基于实测静应力的应力分离方法并计算了构件的承载能力利用率,利用实测法计算了构件的年疲劳损伤度,同时进行其他预警指标的计算。结果表明,在当前荷载作用下新光大桥构件的承载能力利用率较低,构件承受活载能力的富余程度较高,年疲劳损伤度微小,其他预警指标的结果亦正常,满足使用要求。所提出的预警体系已成功应用于新光大桥长期健康监测,该体系可及时发现结构异常,对保障桥梁安全运营具有较大的实用价值。

舟山连岛工程西堠门金塘大桥运营监测系统预警评估体系研究

随着大跨径桥梁运营监测系统的不断发展,有效地利用监测数据对大桥的运营状态进行预警和评估分析,已成为世界各国桥梁工程界研究的热点问题之一。在已有研究成果的基础上,依托舟山连岛工程西堠门金塘大桥运营期监测系统,构建了全面的结构预警和评估体系,将前沿理论与实际需求相结合,力求为养护管理决策提供科学依据。

基于健康监测系统的东海大桥桥梁结构养护管理体系的构建

根据东海大桥的实际情况,构建了基于健康监测系统的桥梁结构养护管理体系,提出了预测式、评估式大桥养护管理策略。以实时监测、定期监测及人工检查相结合的方法,设计了桥梁结构健康监测系统的总体架构,对各子系统的构成及实现方法进行了较为详细的论述。对桥梁数据信息管理系统进行了功能设计,提出桥梁健康状态监测系统的应用方式,扩展并完善了桥梁健康监测的概念。

异形钢管混凝土系杆拱桥结构健康监测系统

针对异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略.采用多尺度结构有限元分析方法,分别进行了大桥静动力响应分析、构件重要性与易损性分析和复杂区域结构响应敏感性分析.在此基础上,综合大桥的环境特点与运营条件、结构评估需求、优化布设理论等因素,进行了FBG等传感器布置.提出了以结构第一传力体系静力参数为主、动力参数为辅的构建结构状态预警与安全评估指标的策略;采用趋势分析法,建立了大桥运营状态预警系统;基于子结构法和局部损伤评估方法建立了复杂区域状态安全性评估方法.

湖北石首长江公路大桥结构健康监测系统设计研究

介绍了湖北石首长江公路大桥结构健康监测系统的总体构架与各子系统。详细介绍了自动化传感子系统的测点总体布置及数据采集传输控制的具体功能实现,提出了基于电子化信息化的巡检养护软件系统,建立移动端巡检APP用以巡检,在结构预警及安全评估系统中以钢箱梁疲劳和动力分析为例提出了具体的评估内容及算法。与其他国内外监测系统相比,石首大桥监测系统整合了电子化人工巡检系统,进行了标准化知识库的建立,并基于此开发了移动端巡检APP,是该系统的创新性成果,为日后大跨度桥梁监测系统的构建提供了经验。

海洋平台预警信号处理系统研发

对于海洋平台结构的监测与预警数据而言，利用单一信号处理方法很难获得令人满意的结果，而多种方法的融合使用才是分析信号的有效手段。结合海洋平台结构特点，基于MATLABGUI功能，通过多种信号处理方法的有效集成，开发海洋平台预警信号处理系统。借助该系统，用户可通过界面操作的方式，有选择性地组合应用多种方法对监测到的声发射或振动信号数据进行分析处理，实现结构健康状态的快速识别与预警。通过实验数据对系统功能进行了验证。实验证明，该系统在信号处理和健康预警方面具有良好的应用性和准确性。

考虑环境因素影响的悬索桥整体状态预警方法

基于长期监测数据并采用主成分分析方法建立了润扬大桥悬索桥实测模态频率的环境条件归一化方法,有效地分离了环境因素变化对模态频率的影响,并在此基础上联合应用欧氏距离判别函数和假设检验方法识别模态频率的异常变化.分析表明,该方法可以识别出悬索桥模态频率0.1%的异常变化,具有较强的损伤敏感性,并且不需要监测环境因素变量,适用于悬索桥结构的在线监测与预警.此外,实测分析表明,悬索桥整体状态预警应选择非线性主成分分析方法并采用高阶模态频率作为监测参数.

温度变化影响下基于神经网络的悬索桥损伤预警方法(英文)

提出了考虑温度变化影响的悬索桥结构损伤预警方法.首先,采用神经网络技术建立桥梁实测模态频率与温度的相关性模型,用以消除温度变化对模态频率的影响.然后,将不同温度下的实测模态频率进行"温度归一化",在此基础上利用神经网络新奇检测技术建立自联想神经网络进一步识别模态频率的异常变化.通过润扬大桥悬索桥236d的实测数据分析验证了该方法的可行性.分析结果表明,不同季节下模态频率的相对变化平均约为2.0%,采用所提方法可以识别出悬索桥模态频率0.1%的异常变化,适用于悬索桥结构的在线整体状态监测.