基于时间序列分析与高阶统计矩的结构损伤检测

基于时间序列分析,提出一种有效检测结构非线性损伤的方法.在分析基于AR模型残差均方差指标的基础上,指出传统方法存在损伤信息泄漏的缺陷,特别是对于非线性损伤检测.为提高传统方法损伤检测结果的可靠性,提出采用残差的高阶统计矩———偏度和峰度作为传统指标的补充,提出了3个指标的算术平均和几何平均共6种综合指标,并应用模糊聚类分析实现结构损伤检测.利用考虑了环境因素影响的三层建筑结构模型的非线性损伤实验数据验证了提出的方法.研究表明,6种综合指标对非线性损伤检测的可靠性均高于传统方法,其中以均方差和峰度的几何平均指标检测效果最佳.     

桥梁移动荷载识别的几个问题

基于时域法TDM求解思路,阐述了基于预处理共轭梯度法(PCGM)和基于矩量法(MOM)的移动荷载识别方法的基本原理及仿真计算研究成果,分析讨论了预优矩阵选取、基函数选取、不适定问题解决方案、计算量及计算时间等问题,并指出两方法具有良好的应用前景,尤其是MOM计算效率高,适合实时识别。最后还指出了仍需进一步研究的问题。     

河北省水资源短缺预测研究——基于离散二阶差分方法分析

水资源短缺现象在当前全球很多区域日益凸显.国内外在水资源短缺方面的研究也日渐增多.系统梳理了国内外近几年水资源短缺的研究成果,分解造成地区水资源短缺的主要因素;论述当前国际国内水资源预测的研究状况,讨论当前比较成熟的预测方法.在此基础上,详细列出离散二阶差分方法(DDEPM)的推导过程,采用DDEPM方法,以2000—2011年的河北人口与供水量数据为基础数据,对河北2020年的人口数值、水资源总量与用水量进行预测,随后计算出河北人均缺水量,发现河北人均水资源的占有量随着人口的不断增多而出现小幅降低,河北省的水资源短缺情况在未来一段时间内如果没有良好的解决方案,可能会更加严重.     

连续梁桥车辆动态称重系数解析与试验验证

基于桥梁响应的车辆动态称重方法具有成本低、易维护和耐久性好等优点,但其称重精度依赖于称重系数的准确性。以典型三等跨预应力混凝土连续小箱梁桥为应用背景,首先推导了车辆重量与桥梁响应指标之间的相关数学表达式,给出了车辆称重系数的定义和理论解析解,同时指出针对实际宽幅桥梁,根据车辆横向位置修正对应的称重系数;其次,利用两车道随机车流对该桥有限元模型进行加载并提取桥梁响应,得到车重与响应之间的相关曲线和相关系数;最后,在实桥上设计安装了桥梁动态称重系统和路面动态称重系统用于监测通行车辆信息,通过匹配算法得到大数据统计下的车辆称重系数。研究结果表明,所提出的车辆称重系数解析解与仿真结果误差为1.8%,实测称重系数与理论解析解、数值仿真结果绝对误差为1.73%。研究结果对诸如简支梁、不等跨连续梁等其他类型桥梁提供了研究思路,以得到桥梁不同位置处的车辆称重系数,同时建议在实际工程应用中分别对理论、仿真和实测的称重系数相互校核,提高标定的准确性。     

基于LabVIEW的桥梁健康监测数据采集系统

桥梁健康监测的第一步是如何实现现场桥梁结构输入输出数据和环境音像资料的精确采集和存储.针对香港新界西青衣南桥的特点,基于LabVIEW软件平台,开发桥梁健康监测数据采集系统,采集并存储桥面运行重车车型、轴数、车速和车辆视频音像资料以及运行重车作用下桥梁的应变和加速度响应时程数据,为桥梁健康监测提供高精度实时原始数据.五昼夜的现场监测结果表明该系统运行正常、桥梁响应数据采集精度高、运行车辆音像资料全面,不失为大型桥梁健康监测采集系统的有益尝试.