橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷的模式識別理論及其工程應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷的模式識別理論及其工程應(yīng)用》對目前國內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷的模式識別方法研究進展進行系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，其中部分為作者近年來的最新研究成果。全書緊緊圍繞模式識別理論在橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別中應(yīng)用時所涉及的基本科學(xué)問題展開，包括研究現(xiàn)狀、指紋分析理論、特征選擇與特征提取、損傷診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和多重子步法?！稑蛄航Y(jié)構(gòu)損傷診斷的模式識別理論及其工程應(yīng)用》還配有工程應(yīng)用實例和相應(yīng)的MATLAB程序，以使讀者對該領(lǐng)域的相關(guān)理論有更加直觀、深入的理解?！　　稑蛄航Y(jié)構(gòu)損傷診斷的模式識別理論及其工程應(yīng)用》可作為高等學(xué)校橋梁與隧道工程、防災(zāi)減災(zāi)及防護工程等專業(yè)的碩士研究生課程輔助教材，也可供從事結(jié)構(gòu)檢測、評估、加固工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

序言前言第1章 緒論1.1 模式識別概況1.2 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)概況1.3 基于模式識別的橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷理論參考文獻第2章 橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷研究概述2.1 橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷的研究概況2.1.1 簡述2.1.2 有反演的靜力識別方法2.1.3 有反演的動力識別方法2.1.4 動靜力聯(lián)合反演識別方法2.1.5 模式識別方法2.1.6 基于時頻分析的識別方法2.2 研究的主要困難和發(fā)展方向參考文獻第3章 橋梁結(jié)構(gòu)指紋分析理論3.1 結(jié)構(gòu)指紋分析的基本概念3.1.1 簡述3.1.2 模態(tài)參數(shù)識別方法3.1.3 動力指紋分類3.1.4 靜力指紋分類3.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的噪聲研究3.2.1 測試及環(huán)境條件的影響3.2.2 結(jié)構(gòu)的不確定性3.2.3 模態(tài)參數(shù)的噪聲理想化模型3.3 動力指紋靈敏度分析3.3.1 靈敏度分析基本理論3.3.2 噪聲靈敏度3.3.3 損傷靈敏度3.4 振型的擴展與修正3.4.1 振型擴展3.4.2 振型修正3.5 連續(xù)梁橋靈敏度分析3.5.1 頻率和振型靈敏度分析3.5.2 其他指紋計算結(jié)果參考文獻第4章 特征選擇與特征提取4.1 概況4.2 特征選擇的基本原理及計算方法4.2.1 特征選擇的基本原理4.2.2 相關(guān)分析法4.2.3 遺傳算法4.3 特征提取的基本原理及計算方法4.3.1 主成分分析4.3.2 Fisher；e~J別法4.3.3 三譜相輔的基本理論4.3.4 三譜相輔的特征提取策略4.4 結(jié)構(gòu)基本特征庫的優(yōu)化4.5 數(shù)值算例一4.5.1 基本特征庫4.5.2 相關(guān)分析4.5.3 三譜相輔特征提取4.5.4 遺傳算法4.5.5 主成分分析與Fisher判別分析參考文獻第5章 橋梁結(jié)構(gòu)損傷診斷的模式識別理論5.1 模式分類器設(shè)計5.2 近鄰法5.2.1 最近鄰法5.2.2 K近鄰法5.3 線性判別分析5.3.1 線性判別函數(shù)和判定面5.3.2 廣義線性判別分析及鄉(xiāng)類問題5.3.3 線性分類器5.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5.4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5.5 多重子步法5.5.1 硬分區(qū)法5.5.2 軟分區(qū)法5.6 數(shù)值算例．|5.6.1 損傷位置的識別5.6.2 損傷程度的識別5.6.3 不同特征庫下?lián)p傷診斷的比較5.6.4 多重子步法的損傷診斷5.6.5 結(jié)構(gòu)多損傷下的識別參考文獻第6章 某簡支梁橋損傷診斷與評估6.1 工程概況6.2 橋梁檢測方案6.2.1 橋梁基本情況調(diào)查6.2.2 橋梁材質(zhì)狀況及耐久性檢測6.2.3 靜載試驗方案6.2.4 靜載試驗測試內(nèi)容與測點布置6.2.5 動載試驗方案6.2.6 試驗儀器設(shè)備6.3 理論計算分析6.3.1 計算簡介6.3.2 靜載試驗效率系數(shù)6.3.3 動力計算結(jié)果6.4 橋梁靜載試驗結(jié)果6.4.1 撓度量測及校驗系數(shù)6.4.2 應(yīng)力一應(yīng)變測試結(jié)果6.4.3 橋梁結(jié)構(gòu)承載能力評定結(jié)果6.5 橋梁動載試驗結(jié)果及其分析6.5.1 自振頻率6.5.2 沖擊系數(shù)6.5.3 橋梁結(jié)構(gòu)固有棋態(tài)參數(shù)評定……附錄

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　橋梁工程是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施投資項目，也是生命線工程的重要組成部分。橋梁建成通車以后，隨著時間的推移，由于環(huán)境腐蝕、車輛載重及交通流量的增加等，橋梁可靠度下降，結(jié)構(gòu)功能變得不足，甚至嚴(yán)重?fù)p傷，甚至影響車輛運營的安全?！　?1世紀(jì)初，全球范圍內(nèi)的在役工程結(jié)構(gòu)進入修復(fù)期。由于大量重建新橋不僅耗費巨額投資，而且需要較長的時間，影響國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，各國都視舊橋為寶貴財富，力圖通過修復(fù)加固，予以充分利用，因此完善橋梁結(jié)構(gòu)的鑒定方法和技術(shù)手段成為當(dāng)務(wù)之急?！　≡谑澜绺鲊貏e是發(fā)達國家，大部分橋梁已經(jīng)修建了較長時間。美國、加拿大、歐洲以及澳大利亞等國家的橋梁主要是在第二次世界大戰(zhàn)后20世紀(jì)50年代至70年代建成。當(dāng)前各發(fā)達國家在經(jīng)歷了“大規(guī)模新建”、“新建和維修并舉”兩個階段以后，已經(jīng)將重點轉(zhuǎn)向了既有工程結(jié)構(gòu)的維修與改造上?！　∮s有92000座橋梁是在1922年以前建造的，當(dāng)時尚未引入荷載標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致約有25%的橋梁不能滿足現(xiàn)代規(guī)范要求，如果采用重建、維修使之滿足要求，估計所需費用達8.3 億英鎊。英國自1964年以來的維修改造項目逐年增加，據(jù)統(tǒng)計1978年其投資用于改造的費用是1965年的3.7 6信，至1980年維修改造的投資占工程建設(shè)總投資的34%。據(jù)1979年的調(diào)查，英國有36%的混凝土結(jié)構(gòu)需重建或改建，每年用于維修鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的費用高達5.5 億英鎊；英國運輸部在1990年抽樣調(diào)查過200座混凝土公路橋，調(diào)查結(jié)果顯示，大約30%的橋梁運營條件不良，預(yù)計對其運輸部擁有的約6000座橋在10年內(nèi)進行恢復(fù)費用為6200萬英鎊?！　〉聡ㄟ^對一個州內(nèi)的鋼筋混凝土橋梁和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的全面調(diào)查，發(fā)現(xiàn)橋齡在50～60年的鋼筋混凝土橋梁中，27%的橋梁上部結(jié)構(gòu)至少有一處嚴(yán)重?fù)p傷，64%的橋梁至少有一處重要損傷930～35年橋齡的鋼筋混凝土橋梁中，13%至少有一處嚴(yán)重?fù)p傷，53%至少有一處重要損傷?！　∶绹桶拇罄麃?0%的橋梁已經(jīng)服役超過50年。在澳大利亞，僅就加固或更換新南威爾士州的有損害缺陷的橋梁而言，估計迫切需要約3.5 億美元。美國60萬座既有橋梁中，約125000座橋梁結(jié)構(gòu)的承載力不足。美國材料咨詢委員會（NMAB）在1987年的報告中指出：約254000座混凝土橋梁處于不同程度的損傷狀態(tài)，且這一數(shù)字以每年35000座的速度在增加?！　　?/pre>








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