一、抗震结构动力可靠性的结构响应级数拟合法（论文文献综述）
候会敏[1]（2020）在《深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度分析》文中研究说明近年来,海洋养殖产业快速发展,并逐步成为海洋渔业资源开发的重要途径。深海网箱系统作为海洋养殖设施的主要工程结构之一,其安全关乎产业健康发展。系泊系统是保障深海网箱安全的关键因素之一。在长期、复杂的海洋动力环境条件下,系泊系统极值响应易超过设计阈值,并且系泊系统也可能发生疲劳失效。深海网箱系泊系统一旦发生破坏,将对深海网箱的安全造成严重威胁。因此,深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度评估研究具有重大的工程意义。在进行海洋工程系泊系统的安全评估时,现有方法中引入的近似假设并不总是合理的,且非常依赖研究者的经验。目前,针对深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度评估的研究有限,且其水动力数值分析的模型不确定性评估的相关研究十分匮乏。本文将对深海网箱网格式系泊系统的长期疲劳损伤、疲劳损伤概率分布、极值响应分布和模型不确定性等方面进行分析,并评估各个极限状态下深海网箱网格式系泊系统的可靠度。主要研究内容及成果包括:（1）提出了改进的谱矩等效方法计算深海网箱系泊系统长期疲劳损伤。该方法基于集中区块法,采用谱矩等效方法计算等效波况的波高参数,考虑结构疲劳损伤对有效波周期的敏感性,基于每个区块所得疲劳损伤均略微保守的原则,计算等效波况的有效波周期参数。该方法简化了复杂长期波况,并通过与原始波况下的计算结果对比,验证了本文所提出新方法的准确性。（2）分析了波群作用下深海网箱系泊缆的长期疲劳损伤。基于波包络谱,实现了波群作用下网箱水动力响应的数值模拟,探明了波浪群性变化对系泊缆疲劳特性的影响,分析了系泊缆应力范围、疲劳损伤曲线、短期疲劳损伤和长期疲劳损伤对波浪群高因子GFH和群长因子GLF的敏感性。（3）针对多因素不确定性下网箱系泊缆疲劳可靠度,提出了一种灵敏度评价方法,并对疲劳极限状态下系泊系统可靠度进行细致地研究。基于广义概率密度演化法分析了疲劳损伤分布随荷载循环数的演变过程,实现了系泊缆疲劳损伤概率分布的直接计算,并基于等效极值事件法评估了疲劳极限状态下系泊系统的可靠度,从而解决了疲劳可靠度评估过程中采用的假设适用性差的难题。（4）考虑锚链的随机腐蚀,提出了三链环非线性接触模型,分析了腐蚀后锚链的破断强度,进而评估了考虑锚链腐蚀后单体网箱和组合式网箱的系泊缆时变可靠度。基于广义概率密度演化法构建了系泊系统的极值响应概率分布,并与分布拟合法得到的结果进行了对比。基于等效极值事件法,通过保留失效事件相关性信息计算了承载力极限状态下网格式系泊系统的失效概率,进而分析了系泊缆容许强度的不确定性对系泊系统可靠度的影响。（5）基于单根系泊缆失效后网箱受损系泊系统的张力响应,利用广义概率密度演化方法和虚拟随机过程,评估了偶然极限状态下系泊缆极值张力的概率分布和受损系泊系统的可靠度。并且考虑系泊系统的连续失效,提出了改进的系泊系统可靠度评估方法,从而解决了系泊系统连续失效可靠度分析中所用假设适用性差的难题。（6）首次评估了海洋养殖设施水动力特性的模型偏差因子统计不确定性。通过收集文献中已有数值模型的验证数据得到模型偏差因子的原始样本,采用Bootstrap方法估算模型偏差因子均值和标准差的概率分布。考虑模型偏差因子统计不确定性的影响,分别对承载力极限状态和疲劳极限状态下系泊缆可靠度置信区间进行了定量评估。
陈棋[2]（2020）在《钢轨磨耗程度对地铁列车环境振动源强影响研究》文中进行了进一步梳理随着城市轨道交通的蓬勃发展,列车运行引起的环境振动问题也愈发突出。轨道不平顺是振动产生的重要原因之一,其中钢轨表面短波不平顺主要引起高频振动,高频振动则可能进一步导致车辆滚动噪声超标、扣件断裂、隧道壁振动响应增大等问题。另一方面,轨道不平顺是车辆-轨道耦合模型的主要输入激励模型,合理模拟钢轨表面短波不平顺对准确计算列车荷载和提高预测环境振动精确性起到非常重要的作用。为了定量计算和分析钢轨磨耗程度对列车源强取值的影响,需要在车辆-轨道耦合模型中输入能够客观反映不同磨耗状态的钢轨表面粗糙度激励,然而目前关于地铁钢轨表面粗糙度谱及关于不同磨耗状态的定量描述的成果依旧缺乏。鉴于此,在国家自然科学基金资助项目（51978043,51778049）资助的基础上,本文收集了涵盖北京四类典型轨道地铁各类工况的439组现场实测粗糙度数据样本,并对所有数据分析处理后利用经典谱估计方法得到样本的功率谱密度（PSD）函数;然后,根据多组数据所绘PSD曲线特征和覆盖范围,将钢轨表面磨耗状态分为五个等级（Q1-Q5:其中Q1对应于钢轨状态非常良好的极端状态,Q5对应于钢轨波磨严重恶劣的极端状态）,由此得到的功率谱分级谱曲线是一组在对数坐标系上平行的曲线,其能量随着等级升高而升高。并在分级的基础上针对不同轨道形式分别拟合得到北京地铁钢轨粗糙度分级谱（下文简称“北京分级谱”）及其数学表达。在2πrad/m-200πrad/m波数范围内美国1级谱、王澜粗糙度谱（王澜提出的粗糙度谱）和Sato粗糙度谱（Sato给出的粗糙度谱）完全处于北京分级谱Q1分级谱和Q5分级谱曲线之间,其中王澜谱曲线处于Q4分级谱和Q5分级谱曲线之间,Sato谱整个谱带落在Q1和Q3分级谱之间。王澜谱和Sato谱曲线发展趋势（斜率）与本文所得到的分级谱一致,而美国1级谱和6级谱曲线发展趋势与Sato粗糙度谱,王澜粗糙度谱和北京分级谱差别较大,下降速度更快。通过三角级数法拟合得到的北京分级谱的时域信号,与实测钢轨粗糙度级相比,拟合得到的信号其粗糙度级更加“光滑”,不能反映不同轨道的特征波长,但Q1和Q5分级谱对应的粗糙度级可以作为实测粗糙度级的理论边界。借助车轨耦合频域解析计算模型,得到北京分级谱对应的钢轨加速度和加速度级。与实测钢轨加速度对比发现,实测钢轨加速度级落在Q5分级谱和Q1分级谱对应的钢轨加速级之间,其中12.5Hz-63Hz实测粗糙度级接近Q2和Q3分级谱对应的粗糙度级,63Hz-200H实测粗糙度级能量降低到Q1和Q2分级谱对应的粗糙度级之间,200Hz-500Hz实测粗糙度级能量逐渐上升接近Q5分级谱对应的粗糙度级。证明本文提出的分级谱能够覆盖实际钢轨磨耗的各个能量分布情况。最终将车-轨耦合模型计算得到的扣件反力带入轨道-隧道-土层有限元模型中计算隧道壁振动加速度。三分之一倍频程域内,1Hz-80Hz各分级谱对应的隧道壁加速度能量随着频率的升高逐渐升高,且有很明显的梯度分布,与各分级谱的梯度一致。普通轨道Q4分级隧道壁振动加速度响应最大Z振级超过Q2分级8d B,剪切型扣件轨道也是8d B,浮置板轨道为4个d B,与现有实测结果一致。上述研究证明:1粗糙度谱分级符合实际计算需求,2钢轨磨耗状态对隧道壁的振动响应有很大影响。
王君昌[3]（2020）在《基于振动测试的结构损伤与恢复力模型参数识别方法研究与实验》文中认为随着智能传感技术的发展,结构健康监测技术在工程结构、航空航天、民用和机械结构领域得到广泛发展。工程结构在动力荷载作用下的损伤诊断和识别对于结构的安全评估、灾后重建以及风险预估等方面越来越受到学者们的关注。复杂化、大型化的结构体系在长期服役的过程中难免会出现各种类型的损伤,当损伤发生后未被发现或修复会造成损伤的进一步发展,甚至会造成结构体系的破坏。基于振动测试的结构损伤识别理论和方法一直以来都是土木工程与基础设施领域的一大研究热点。同时,相对于线性结构的损伤诊断,在动力荷载下,工程结构体系的损伤发展过程往往是非线性的,以往基于结构的动力响应测量和特征值提取的损伤识别理论和方法在很多非线性系统中是不适用的,并且对于很多结构系统来说,在识别前无法断定结构的动力特性,而且对于线性和非线性结构系统的识别两者具有明显的差异性。基于以上背景,本文将恢复力系数作为描述结构线性或非线性特性的指标,提出了一种基于幂级数多项式的多自由度结构非参数损伤识别方法,具体研究内容如下:（1）在理论研究部分,提出了一种基于幂级数展开式模型的多自由度结构非参数损伤识别方法,该方法在结构线性或非线性类型和质量未知的情况下,对结构体系损伤状态进行有效地识别。该方法从结构动力平衡方程出发,基于结构加速度、速度和位移动力响应信息,利用幂级数多项式、最小二乘法和牛顿第三定律就可以对恢复力参数进行识别。（2）在实验部分,完成了一个五层剪切铝合金框架模型的线性和非线性行为振动台试验,利用振动台为结构基底施加随机荷载激励,仅利用无线加速度传感器进行结构加速度时程响应信息的采集,速度和位移结构响应信息通过时域积分得到,基于以上结构响应信息对结构的恢复力模型参数和损伤程度进行了有效识别,线性结构实验通过改变结构各层刚度模拟损伤,并将实验识别结果与理论值进行了对比;同时在线性结构基础上研究了非接触构件和螺栓松动对结构非线性特性的影响,并对结构各恢复力参数进行了有效识别。（3）在数值模拟中,建立了有限元模型,对该方法在单方向和双方向激励荷载的情况下,结构各层不同程度损伤识别问题进行了研究,同时考虑了5%、10%程度随机噪声影响。在双方向加载模拟中研究了圆形柱和矩形柱在识别结果的差异性,设计了不同楼层不同程度的损伤状态,对恢复力参数进行了有效识别,并将数值模拟识别结果与理论和实验识别结果进行了对比,验证了该方法在结构损伤识别的有效性和鲁棒性。
王华[4]（2020）在《高烈度区建设项目的隔震设计与经济性分析》文中研究指明我国占地面积大,地质情况复杂且地下板块活跃,频繁的地质活动导致地震多发。据统计,我国将近一半的国土面积位于Ⅶ度以上的地震高烈度区,涉及23个省会城市。传统建筑“以刚克刚”的设计思想不仅使建筑上部结构臃肿庞大费用较高,而且不能有效降低结构在高烈度区下的地震反应。为了解决这一通病,从振型分解反应谱法和时程分析两种方法入手对高烈度区的建筑进行相关隔震设计研究,是进一步去完善和加强抗震理论及抗震设计方法,保证建筑结构在高烈度区下“三性”的重要环节。本文主要研究内容包括:（1）用PKPM及ETABS对高烈度区某四层框架结构进行建模分析,在输入结构参数一致的情况下,研究发现时程分析和振型分解反应谱法两种方法输出的楼层层间剪力存在一定的差异,相比之下,时程分析计算结果比反应谱计算结果更为保守。（2）基于高烈度区框架结构,附加隔震支座后对结构进行性能分析及经济性分析。具体算例选用2层框架、4层框架及6层框架,并置于不同烈度下（7度、8度、9度）对隔震和非隔震模型进行性能及经济性对比。计算结果表明:在高烈度区的低层建筑采用隔震设计后,虽然会减少上部结构造价,但因隔震层造价与上部结构减少造价相差无几,不能明显的体现出两种结构的经济性优劣。但是当结构楼层较高时,增加隔震层明显降低上部结构造价,同时隔震层增加的费用却并不高,建筑整体经济性提升幅度大。研究表明对同一地区,层数越高隔震经济性越好。（3）以甘肃省陇西县第二中学科技楼结构为例,工程采用新型隔震技术,在基础顶板以上布置隔震层,安装隔震支座在隔震层柱底面。使用PKPM软件进行上部结构设计,采用ETABS2016进行隔震结构时程分析,通过对比结构在五种模拟波及两种人工波的输入下隔震前后层间剪力的差异,得到结构水平向减震系数,进行罕遇地震下隔震结构模型的层间位移角以及隔震结构的抗风验算。并结合第三章经济性分析对非隔震结构和隔震结构方案的直接建设费用的对比,对隔震方案的经济性作出了简要分析。研究结果表明:对高烈度区的传统抗震结构进行隔震设计后,在性能方面大大提高了结构自身在高烈度区下的安全性,而且上部结构构件尺寸减小后设计方法可以更加灵活。在经济性方面,隔震结构可以降低混凝土强度等级及用量且将三水准目标“小震不坏,中震可修,大震不倒”降低为“小震中震不坏,大震可修”的水准目标,并在一定程度上降低工程造价。对本工程在造价对比,隔震后造价约节省5%,同时采用该结构工程的间接经济效益也有所提升。
曹石[5]（2020）在《装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究》文中研究表明近年来,随着我国逐渐加快推进住宅产业化发展,装配式钢结构因其抗震性能优越以及轻质环保等诸多优点,从而得到大力推广和广泛应用。但是,当前我国应用的钢结构住宅体系尤其是应用的高层住宅钢结构体系存在着工厂制作程度较低、标准化应用较差以及围护体系落后等一系列问题,从而制约了国内装配式钢结构住宅的应用和推广。针对我国装配式钢结构住宅体系中存在的上述问题,本文基于标准化制作和设计理念提出一种新型装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系。该体系主要由钢异形束柱承重构件、上环下隔式梁柱节点、预制混凝土墙体大板以及叠合楼板等部件组成,其具有工厂制作化、现场焊接少、施工便捷高效以及集成化高等特点,具有良好的应用前景。但是该体系的抗震性能和部分关键设计依据尚缺乏足够的研究和理论支撑,制约了该体系的推广。因此,本文将围绕装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的抗震性能及设计理论中的关键问题开展研究,旨在为其推广和应用奠定理论技术基础。主要研究内容和成果如下:（1）梁柱节点在本文研究结构体系中为传递力的主要部位,对结构的承载力和抗震性能有着决定性的影响。因此,本文考虑柱壁厚度、梁截面高度、柱截面形式、外肋贴板、柱连接方式以及翼缘削弱（RBS）梁截面构造等因素,遵循“强节点、弱构件”的原则,共设计了9个足尺上环下隔式异形束柱梁柱节点,并对其进行低周反复荷载试验来研究该节点在地震作用下的破坏模式、传力机制、耗能能力以及承载力等性能。结果表明,除了RBS梁截面节点的试件,其塑性发展以及破坏区域主要集中梁端,破坏模式主要包括梁端焊缝断裂和环板断裂两种;而采用RBS梁截面构造的上环下隔式梁柱节点的塑性发展则集中在RBS区域,其破坏模式为在RBS区域内翼缘受拉断裂。试验中得到的试件荷载-位移滞回曲线饱满,表明该节点具有良好的抗震性能。节点的承载力主要受到梁截面高度和柱壁厚度的影响,而外肋贴板构造、异形束柱截面形式等因素对承载力的影响很小;此外,除了试件T-6以外,试验中其余节点的转动能力均能够满足我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的抗震设计要求。（2）通过有限元软件ANSYS建立新型上环下隔式异形束柱梁柱节点的数值模型,对试验节点进行模拟分析,并与试验结果对比来验证模型的有效性;通过该模型对节点进行全过程和关键部位的应力分析可得,环板的应力主要集中与梁直接连接的腔体区域,表明该腔体主要承受梁端传递来的弯矩,其他腔体承受的弯矩很小,可以忽略不计;梁与环板连接截面、环板与柱壁连接截面以及RBS区域过焊孔都处存在的严重的应力集中现象,与试验中的破坏截面基本一致。为弥补试验的参数不足,基于上述有限元模型进行参数分析,结果表明,环板和隔板的厚度和悬挑长度以及柱壁厚度对节点的承载力和刚度有一定影响,而轴压比的影响很小。采用屈服线理论推导出此类节点的承载力计算公式,将该公式计算得到的承载力与试验、有限元模型以及《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-2015）的结果进行对比,表明公式计算结果与试验和有限元结果比较接近,比规程取值更加合理和准确;最后依据试验、理论和有限元模型对新型节点的研究成果给出了该类节点的构造要求和设计方法。（3）采用理论分析和数值拟合的方法,建立了上环下隔类梁柱节点的初始刚度计算公式;基于前文研究成果,并通过有限元模型数据,建立该类节点弯矩-转角（M-θ）关系分别在单调荷载作用下的计算模型和循环荷载作用下的恢复力模型;将采用上述模型的计算结果与有限元分析结果进行对比,两者结果吻合较好,表明上述模型可以用作结构的弹塑性分析。（4）针对预制混凝土墙体大板在装配式钢结构住宅中应用时与主体结构连接的问题,分别提出外挂和内嵌两种连接形式的新型墙板连接节点;对其中受力复杂的外挂墙板连接节点进行研究,并给出该连接节点的设计方法和参数取值。为了研究预制混凝土墙体大板对装配式钢结构的动力特性的影响,分别对两栋采用预制混凝土墙体大板的装配式钢结构工程的动力特性进行现场实测;试验结果表明,预制混凝土墙体大板对主体钢结构的动力特性有较大的影响,我国《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-2015）给出的自振周期折减系数取值较大;为避免采用预制混凝土墙体大板的主体结构在抗震设计时计算得到地震荷载偏小,通过分析研究建议当预制混凝土墙体大板与结构柔性连接时,结构自振周期折减系数可取0.7～0.8,当预制混凝土墙体大板与结构刚性连接时,需将墙板做为结构构件建模来进行结构分析计算。（5）选取不同结构高度建立考虑上环下隔式梁柱节点弯矩-转角关系的装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系地震反应分析模型,通过静力弹塑性分析法和能力谱法对装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的强度折减系数R进行分析和讨论,建议该体系的强度折减系数R可取3.6,并依据建议的系数得到修正后的水平地震影响系数最大值,可供该新型体系抗震设计参考。（6）对某一工程案例应用装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系进行设计,分别从结构体系和围护体系两个方面出发,详细介绍了该体系的设计流程和装配化施工过程,表明该体系具有较好的可行性和良好的应用前景。
朱晓斌[6]（2019）在《渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析》文中研究指明混凝土重力坝可靠度分析为坝体结构安全提供了科学的分析手段,渗流-应力耦合作用是影响重力坝安全的重要因素之一。然而,目前相关研究中缺乏考虑坝基岩体物理力学参数模糊性和随机性、渗流-应力耦合作用以及重力坝极限状态模糊性的综合影响;可靠度研究中经典响应面法存在拟合精度不高、收敛困难的问题,且蒙特卡罗法求解可靠指标过程中存在当响应面拟合精度较低或失效概率较小时,易导致计算不收敛的不足。针对上述问题,开展渗流-应力耦合作用下的重力坝模糊随机可靠度分析研究,具体研究内容及主要成果如下:（1）针对目前混凝土重力坝有限元分析模型中,缺乏将模糊变量与随机场模型相结合的研究,导致难以探究岩体参数模糊性和随机性的共同作用对重力坝安全稳定性影响的不足,提出考虑坝基岩体参数模糊性的重力坝随机有限元分析模型。利用NURBS-TIN-BREP空间混合数据结构,基于误差分析的NURBS地质曲面动态拟合方法,构建重力坝工程三维工程地质统一模型;利用基于信息熵理论的模糊变量等效转化法,实现模糊变量和随机变量的等效转化;利用岩体空间变异性理论和局部平均法,实现基于三维工程地质统一模型的重力坝模糊随机分析。结果表明,坝基岩体参数的模糊性和随机性对坝基局部应力场影响较大,坝基主应力平均增加20%左右,且考虑坝基岩体参数模糊性和随机性后重力坝安全系数降低10%以上。（2）针对目前混凝土重力坝渗流-应力耦合分析模型中,缺乏考虑渗流参数的模糊性和随机性,且尚未建立同时考虑渗流参数和结构力学参数模糊性和随机性的渗流应力耦合模型的不足,提出考虑坝基岩体参数模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合模型。考虑渗流计算中渗流参数的模糊性和随机性,将渗透系数视为模糊随机变量,建立渗流分析的模糊随机数学模型;基于渗流-应力耦合理论,考虑渗流参数与结构力学参数的模糊性和随机性,构建重力坝稳定性分析的模糊随机渗流-应力耦合分析模型,并结合某重力坝工程进行算例研究。结果表明:考虑渗透系数的模糊随机性后,坝基岩体渗流速度最值增加约20%;相比于坝基岩体参数的模糊性和随机性,渗流-应力耦合作用对重力坝安全的影响更大,考虑渗流-应力耦合作用将降低混凝土重力坝安全系数。（3）针对目前混凝土重力坝可靠度研究,由于经典响应面法忽略样本点系数权重,同时缺乏样本集动态迭代,从而导致拟合过程存在拟合精度不高、收敛困难以及结构计算量大的不足,提出重力坝可靠度分析的加权动态响应面法。考虑响应面样本点赋权,提出基于样本点距失效面距离确定权重方法;提出响应面动态迭代更新策略,将更新过程中的样本点加入响应面训练集,利用迭代过程中的样本点信息动态更新样本点权重和样本集。采用修正拟合优度系数对所提方法的拟合效果进行评价,结果表明,计算得到响应面的修正拟合优度为0.998,所得极限状态方程能够很好地代替原函数,证明方法的有效性和先进性。（4）针对目前常用的蒙特卡罗法求解重力坝响应面可靠指标的过程中,当响应面拟合精度不足或失效概率较低时,蒙特卡罗法通常得到的失效概率为零,从而导致计算不收敛的缺点,引入改进猫群算法求解响应面可靠指标,克服了经典猫群算法由于恒定的算法参数而导致寻优和收敛能力较弱的不足。根据可靠指标的几何涵义将可靠指标计算问题转化为优化问题,为智能算法求解可靠指标提供基础;将经典猫群算法中的分组率和惯性速度权重系数进行自适应更新,并增加计算收敛条件,提出改进的猫群算法,并利用五种基准测试函数,对改进猫群算法的有效性进行验证。以考虑参数模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合模型为例,利用加权动态响应面法和改进猫群算法,计算得到可靠指标为2.36,验证了所提方法的有效性。（5）针对目前混凝土重力坝可靠度分析研究中,缺乏综合考虑岩体物理力学参数的模糊性和随机性、渗流-应力耦合作用以及重力坝极限状态模糊性等方面影响的研究,提出考虑渗流-应力耦合作用的混凝土重力坝稳定性模糊随机可靠度分析方法。利用重力坝可靠度基本变量的模糊性和随机性,以及极限状态的模糊性分析方法,在考虑渗流-应力耦合作用、坝基岩体物理力学参数模糊性和随机性、以及重力坝极限状态模糊性等方面综合影响的条件下,提出考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度分析方法,并利用加权动态响应面法和改进猫群算法对可靠指标进行求解;采用加权动态响应面法改进拓展傅里叶幅值敏感性检验法对可靠度分析中的模糊随机变量进行筛选,减少大量样本组带来的计算资源消耗。结合某混凝土重力坝开展工程应用研究,建立工程地质模型和模糊随机渗流-应力耦合分析模型,并进行结构的稳定性、可靠度和敏感性分析,为重力坝的安全分析提供理论依据和技术支撑。
刘晨光[7]（2019）在《基于车致振动响应的梁式桥结构动力检测与状态诊断方法》文中研究指明由于材料性能退化与外部损伤的共同影响,在役桥梁经过一定年限的使用运营后,将面临不可忽视的运营期安全风险。对桥梁结构状态进行检测与诊断,是维持桥梁长期正常工作状态的关键。基于荷载试验的桥梁结构检测与诊断方法,因具有方便的检测灵活性与深入的结构状态揭示能力,是目前技术条件下,具有良好可行性、可推广性与投入产出比的桥梁结构检测方法。根据目前的行业规范指导方向与工程实践情况,多数桥梁荷载试验以静力试验为主动力试验为辅,动力检测试验数据未能被充分的利用。但事实上,动力检测试验结果中包含有更全面的桥梁结构信息,可更为细致的反映结构的受力与损伤状态。因此,有必要对桥梁荷载试验中的动力检测试验分支进行进一步的研究。本文以移动车辆荷载激励下的梁式桥车致振动响应数据为研究主体,对基于动力检测试验的梁式桥结构状态检测与诊断方法展开以下研究工作:针对非桥梁结构性因素对梁式桥冲击系数的影响机理与影响规律进行研究。对桥面不平整状况,从空间域因素和频域因素两方面,分别研究冲击系数随桥面不平整状况的变化规律,并分析其影响机理。对试验加载车辆参数,分别从车辆的行驶速度和装载重量两个可控参数角度进行分析,结果显示加载车辆参数对冲击系数的影响非独立,车辆参数会与桥面不平整状况二者相互耦合,共同对冲击系数产生影响。对车队荷载中车辆间距空间分布情况,采用遗传优化算法进行计算分析,结果显示车辆间距在不同区间范围内对冲击系数的具有不同的影响规律。为改善现行桥面不平整度分级法用于冲击系数分析计算的局限性,提出由桥面不平整所引起冲击系数的概率分布模型,并据此概率模型提出新指标——特征冲击系数μfe。通过特征冲击系数,可依据不同保证率表征桥面不平整度等级与其引起的桥梁动力效应增大程度之间的关系,提高现行桥面不平整功率谱密度分级法与桥梁冲击系数之间的相关性。在此基础上,进一步提出考虑桥面平整度退化的冲击系数检测评定方法。该方法以有障碍跑车试验为实施手段,以最差预设不平整度等级的特征冲击系数μfe作为检测目标值,通过在桥面不同位置设置不同尺寸的障碍物来等效模拟不同程度的桥面平整度退化,最终检验桥面不平整等级退化到预设等级后,桥梁冲击系数是否仍然满足设计要求,并针对不同测试结果给出桥梁动力状态的评定建议。提出车队荷载作用下梁式桥冲击系数的预测检验方法,以解决目前桥梁动力检测一般以单辆车跑车激励试验为主,与桥梁实际运营状态的车流荷载存在差异的问题。该方法结合单辆车的跑车试验数据与基于遗传算法设计的最不利冲击系数优化搜索算法,既考虑了现场试验的实测结果,又可避免多辆试验车现场跑车测试难以控制的缺点,而且通过优化算法能够分析预测更多种车辆组合工况,获得各种车队荷载工况下,桥梁冲击系数或结构最大振幅的最不利结果。对梁式桥动力检测结果数据的时频域信号处理方法进行分析研究。根据动力检测信号的降噪需求,编制基于小波系数模相关性的信号降噪算法程序,以提高信号降噪后的局部高频细节保留的完整性。根据实测冲击系数的计算需求,从频域幅值谱比对法低通滤波、时域最小二乘法曲线拟合、时频域经验模态分解三个角度,分别提出移动车辆荷载作用下桥梁实测动位移曲线的动、静分量分离方法,三种方法计算角度不相互关联,可独立用于实测冲击系数计算的数据前处理,也可同时使用以相互验证,降低算法误差对检测结果产生的影响。针对传统频域变换法识别密集分布模态参数分辨率不足的问题,给出基于最优复Morlet小波变换的梁式桥密集模态参数时频域识别方法,该方法通过对复Morlet小波函数依据目标分辨率约束条件和最小Shanoon信息熵约束条件进行最优化参数设计,可在不增加有效信号长度的前提下提高信号分析的频域分辨率。针对梁式桥动力检测试验框架内的实用损伤状态诊断方法进行研究。在动力检测试验中常用的跑车激振试验基础上,以梁式桥动位移检测结果作为源数据,提出基于信号奇异性小波刻画的梁式桥损伤状态诊断方法,此方法利用小波系数模极大值迹线分布情况识别损伤位置,通过损伤位置处的Lipschitz奇异性指数量化损伤程度。同时,针对桥面不平整状况、试验车辆参数、信号采集位置等梁式桥动力检测试验中主要可变因素对损伤状态诊断效果的影响进行分析讨论,并给出提高损伤诊断准确性的检测试验实施建议。
王凯[8]（2019）在《基于神经网络本构模型的结构非线性地震响应计算初探》文中指出结构地震下响应的预测与评估,是抗震研究的先导与前置工作,很大程度上影响了抗震研究的准确性。研究如何快速准确地实现地震下响应计算,对于实现可靠的抗震研究、抗震设计,有效减轻地震灾害、保障人民财产安全与社会经济可持续发展具有重要的现实意义。基于此,本文在已有的结构地震下非线性响应计算的研究基础上,分别从动力方程的逐步积分求解以及恢复力模型识别两个方面开展了相关研究,主要工作和成果如下:（1）在动力方程求解方面,介绍了常用逐步积分算法的算法机理,并在其中精细积分法的基础上,提出了HHT-α耦合的精细积分方法（HHT-PIM）,通过引入HHT-α法对于动力方程与加速度项的两项假设,实现了对于传统精细积分法状态方程及指数矩阵的简化与降阶。通过理论以及算例对于HHT-α耦合的精细积分方法的算法特性进行分析,在稳定性方面为条件稳定算法但是稳定条件易于满足,在精度方面兼有精细积分法计算精度较高以及HHT-α法算法阻尼可调节高频响应可控的特点,在计算效率方面通过矩阵降阶实现了在保持原有算法时间复杂度的基础上大幅降低了计算频次。（2）在恢复力模型识别方面,提出了八路径滞回模型神经网络识别理论及相应的完备输入变量组,能够覆盖并识别结构或构件滞回模型中的线性与非线性工况,实现对滞回路径的单值映射。基于八路径滞回模型神经网络识别理论提出了11输入变量恢复力识别神经网络方法,通过输入变量组[Δηn,ξn,xn,δ,xhistory+,xhis tory-,Rhis tory+,Rhis tory-,En-1,xn-1,Rn-1]能够实现对于单输出变量恢复力[Rn]的有效预测,并且以[11-25-25-1]的双隐含层神经网络架构实现了算法开发,在地震动与拟静力加载两种工况的样本训练下恢复力预测结果与OPENSEES模拟结果吻合良好。（3）提出了基于动力方程求解模块与恢复力识别模块的地震下结构非线性响应求解的一般流程,并以本文的HHT-PIM法作为动力方程求解模块,以11输入变量的神经网络方法作为恢复力识别模块,提出了本文的响应计算方法及其子结构方法,并分别使用SDOF与MDOF算例对于本文方法及其子结构方法的算法精度与可行性进行了验证,算例表明本文方法及其子结构方法在SDOF与MDOF工况下均具有较好的精度,可以较好地拟合结构非线性地震动响应,存在的误差主要来自神经网络输入变量组的输入误差。本文提出的基于变量神经网络方法的恢复力识别模块的结构非线性响应求解方法及其子结构方法能够获取结构真实的抗震滞回性态,避免了传统数值法中需要事先假定构件或材料的恢复力本构模型,从而防止因为数值建模采用的恢复力模型选取与实际工况不匹配引起的响应计算结果失真的风险,有效提高结构地震响应计算精度,同时对于恢复力本构模型未知或者无法用函数关系显式表达的结构或构件,也可以有效地实现响应求解,具有较高的使用价值。
穆腾飞[9]（2016）在《基于自适应追踪技术的迟滞非线性系统参数识别与损伤检测研究》文中提出土木、机械等工程结构的安全运行直接关系到人们生命财产的安全,然而,这些工程结构在长期服役过程中,由于早期设计建造时存在结构上的不足或功能上的缺陷,以及环境侵蚀、材料老化和人为或自然的载荷作用等,将不可避免地导致结构损伤的发生和累积,从而对结构的安全运行产生较大的威胁,易引发灾难性事故。及时准确地监测结构健康状况,将有利于更好地规划结构改造项目的先后次序,延长结构寿命,降低检测及维护成本,减少灾难事故的发生;此外,在地震、台风等自然灾害发生后,具有快速评估建筑等土木工程基础设施安全及功能状态的能力,这对突发事件后采取相应的应急措施、人员营救和管理至关重要。因此,迫切需要可用于工程结构健康状况诊断的先进技术,利用事件中的响应数据,在线精确地实现结构的参数识别与损伤追踪。当土木、机械等工程结构受到较强载荷作用时,诸多结构经常会呈现非线性特性,产生迟滞行为,而迟滞非线性结构的建模和系统辨识是结构健康监测领域里一项颇具挑战性的问题。橡胶支座隔震系统则是迟滞非线性结构中的一种典型工程结构,近年来,以其减震隔震效果强、抗震安全性高及建造费用经济等优势已经在建筑等结构上得到了广泛的应用,而目前该类结构的参数识别与损伤检测仍是一项亟待研究的课题。此外,传统的系统辨识理论是建立在系统输入与输出信息均已知的基础上,对时不变参数进行识别。然而,在实际工程应用中,系统输入信息,如地震动、脉动风等是难以精确测量甚至无法测量的,而这些输入信息能够反映结构本身与周围介质之间的相互作用,对周围介质的研究具有一定意义。再者,结构参数通常会随着损伤的发生而改变,而在结构健康监测过程中,当损伤发生时能够及时判断结构损伤并对其进行在线追踪是一项非常重要的工作。因此,迄今为止,尽管损伤识别技术已经取得了长足的进展,但能够实际应用于工程结构健康监测系统的参数识别与损伤检测技术仍有待进一步的发展。本文基于自适应损伤追踪技术发展了自适应卡尔曼滤波方法（AEKF）、自适应序贯非线性最小二乘方法（ASNLSE）和自适应二次误差平方和方法（AQSSE）,用于识别结构物理参数并追踪结构损伤。针对这三种方法进行了典型的数值仿真研究和实验研究,与此同时,还对迟滞非线性系统的建模和模型的简化进行了探讨,并在实验研究中发展了一种能够在线改变结构局部刚度的实验装置。在上述研究的基础上,分别基于自适应损伤追踪技术推导了输入未知条件下的AEKF方法（AEKF-UI）、输入未知条件下的ASNLSE方法（ASNLSE-UI）和输入未知条件下的AQSSE方法（AQSSE-UI）的解析递归解,用于在线同步识别结构物理参数与未知输入,以及追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。通过典型的数值仿真研究和振动台实验研究对所发展的方法进行了验证。本文的主要研究内容和取得的成果有:（1）对基于广义卡尔曼滤波方法（EKF）的参数识别技术进行了研究,在EKF方法的基础上,发展了一种基于约束优化算法的自适应损伤追踪技术,推导了基于该技术的广义卡尔曼滤波方法,即自适应广义卡尔曼滤波方法（AEKF）。基于AEKF方法对三自由度线性结构、三自由度非线性结构和三自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,基于Bouc-Wen迟滞模型参数灵敏度分析结果和GZN110型天然橡胶隔震支座试验测试结果对Bouc-Wen模型进行简化,建立橡胶隔震结构实验模型,以该实验模型为研究对象,基于EKF方法和三种参数数量不同的Bouc-Wen模型进行参数识别实验研究,验证了模型简化的可行性和EKF方法的有效性。在此基础上,建立单层基础隔震结构实验模型,实验过程中采用一套创新的刚度元件装置在线模拟结构损伤,基于AEKF方法对单层基础隔震结构进行在线参数识别及损伤追踪,实验研究结果验证了 AEKF方法的有效性和准确性。（2）对基于序贯非线性最小二乘方法（SNLSE）的参数识别技术进行了研究,该方法弥补了 EKF方法中对初值取值范围要求相对较高的不足,且减少了计算量,提高了计算效率。在SNLSE方法的基础上,发展了一种基于约束优化算法的自适应损伤追踪技术,推导了基于该技术的序贯非线性最小二乘方法,即自适应序贯非线性最小二乘方法（ASNLSE）。基于ASNLSE方法对三自由度线性结构、三自由度非线性结构和三自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以橡胶隔震结构实验模型为研究对象,基于SNLSE方法和三种参数数量不同的Bouc-Wen模型进行参数识别实验研究,进一步验证了模型简化的可行性和SNLSE方法的有效性。在此基础上,以具备在线损伤模拟能力的单层基础隔震结构实验模型为研究对象,基于ASNLSE方法对单层基础隔震结构进行在线参数识别及损伤追踪,实验研究结果验证了ASNLSE方法的有效性和准确性。（3）对基于二次误差平方和方法（QSSE）的参数识别技术进行了研究,该方法不仅弥补了 EKF方法中对初值取值范围要求相对较高和计算量相对较大的不足,与SNLSE方法相比,由于SNLSE方法中引入了 Newmark-β算法,故此SNLSE方法对采样频率要求相对较高,而QSSE方法可以较好地弥补SNLSE此处的不足,并具较快的收敛速度和较高的计算效率。在QSSE方法的基础上,发展了一种基于约束优化算法的自适应损伤追踪技术,推导了基于该技术的二次误差平方和方法,即自适应二次误差平方和方法（AQSSE）。基于AQSSE方法对三自由度线性结构、三自由度非线性结构和三自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以橡胶隔震结构实验模型为研究对象,基于QSSE方法和三种参数数量不同的Bouc-Wen模型进行参数识别实验研究,进一步验证了模型简化的可行性和QSSE方法的有效性。最后,以具备在线损伤模拟能力的单层基础隔震结构实验模型为对象,基于AQSSE方法对单层基础隔震结构进行在线参数识别及损伤追踪,实验研究结果验证了 AQSSE方法的有效性和准确性。（4）在自适应广义卡尔曼滤波方法的基础上,建立输入未知条件下约束非线性最优化方法中的目标函数和约束方程,推导了输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波方法（AEKF-UI）的解析递归解。基于AEKF-UI方法对三自由度线性结构、三自由度非线性结构和三自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数与未知输入信息,并能够追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,建立三层基础隔震结构实验模型,该模型具备在线模拟多损伤的能力,以该模型为实验研究对象,对其进行多工况振动台实验研究,基于测得的加速度响应信号和AEKF-UI方法,在线同步识别基础隔震结构物理参数及未知基底激励,并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度,实验研究结果验证了 AEKF-UI方法的有效性和准确性。（5）在自适应序贯非线性最小二乘方法的基础上,建立输入未知条件下约束非线性最优化方法中的目标函数和约束方程,推导了输入未知条件下的自适应序贯非线性最小二乘方法（ASNLSE-UI）的解析递归解。ASNLSE-UI与ASNLSE方法类似,可弥补了 AEKF-UI方法中对初值取值范围要求相对较高的不足,且减少了计算量,提高了计算效率。基于ASNLSE-UI方法对三自由度线性结构、三自由度非线性结构和三自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数与未知输入信息,并能够有效地追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以三层基础隔震结构实验模型为实验研究对象,对其进行多工况振动台实验研究,基于测得的加速度响应信号和ASNLSE-UI方法,在线同步识别基础隔震结构物理参数及未知基底激励,并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度,实验研究结果验证了 ASNLSE-UI方法的有效性和准确性。（6）在自适应二次误差平方和方法的基础上,建立输入未知条件下约束非线性最优化方法中的目标函数和约束方程,推导了输入未知条件下的自适应二次误差平方和方法（AQSSE-UI）的解析递归解。AQSSE-UI与AQSSE方法类似,该方法不仅弥补了 AEKF-UI方法中对初值取值范围要求相对较高和计算量相对较大的不足,也可以较好地弥补ASNLSE-UI方法中对采样频率要求相对较高的不足,并具备较快的收敛速度和较高的计算效率。基于AQSSE-UI方法对三自由度线性结构、三自由度非线性结构和三自由度迟滞结构进行数值仿真研究,研究结果显示该方法能够有效地在线识别结构物理参数与未知输入信息,并能够有效地追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度。此外,以三层基础隔震结构实验模型为实验研究对象,对其进行多工况振动台实验研究,基于测得的加速度响应信号和AQSSE-UI方法,在线同步识别基础隔震结构物理参数及未知基底激励,并追踪结构损伤,包括损伤发生的时间、位置和程度,实验研究结果验证了 AQSSE-UI方法的有效性和准确性。
梁斌[10]（2015）在《隧道围岩与支护结构稳定可靠性分析方法研究》文中进行了进一步梳理隧道工程是岩土工程的重要研究领域之一,由于隧道所处地下环境及岩土体材料成因历史等原因,决定隧道结构稳定的各类因素存在无法忽视的不确定性。而可靠度或相应的非确定性方法可以有效地考虑地层环境及岩土体物理力学参数的变异性,其概率表征指标有助于更清楚地表达地下工程的失效风险。隧道结构稳定可靠性评价一直是隧道工程领域所面临的重大理论问题之一。可靠性评价为实施地下工程可靠性优化设计提供依据,同时也是风险预测的必要环节。合理可行的可靠度计算方法是实施地下工程可靠性评价的必然途径,其计算结果的准确性与适应性不仅直接关系到地下工程的安全可靠程度,而且也将为制定合理的工程处置方案提供依据,对工程决策产生重大影响。为此,本文在考虑隧道工程不确定参数随机特征描述方法及处理的基础上,分别从概率、非概率以及两者相结合的角度对隧道工程进行不确定性分析研究。首先,通过两条途径构建隧道围岩与支护结构功能函数。其一,基于组合拱原理、位移变形协调原理、弹性厚壁筒理论及围岩破裂模型,建立了隧道锚喷支护结构功能函数。其二,根据现代地下结构力学的核心观点——围岩不仅是支护体系的一部分,而且是承载的主体,以Duncan–Fama地层特征描述函数为基础,结合整体式衬砌力学机制,通过收敛-约束原理,导出支护体系中围岩变形表达方程,根据工程类比方法确定承载围岩容许变形,按照变形失稳控制原则,建立围岩结构功能函数。其次,基于概率论模型,针对隧道功能函数高度非线性隐式特征导致常规可靠度方法无法运用这一难点,基于半解析公式的Nataf变换与八点估计法相结合,构建了仅依靠基本变量统计特征并能考虑其相关性的非线性隐式功能函数统计矩点估计法。以统计矩为约束,基于最大熵原理,导出了功能函数的概率密度函数,从而建立了复杂结构可靠度求解的一维直接积分方法,为类似隧道锚喷支护的稳定可靠度求解提供了直观、实用并满足精度的计算途径。为进一步拓展高度非线性泛函隐式功能函数可靠度求解方法,利用数值差分理论将具有很高精度的二次二阶矩算法进行改造,有效地解决了一次二阶矩法、二次二阶矩法等可靠度方法需要对功能函数进行偏导数求解这一难题。将此方法应用于上述第一条途径建立的功能函数模型中,为类似隧道围岩结构的高度非线性隐式功能函数的失效概率计算研制了一种直接求解方法。同时,构建了衬砌安装时机确定、揭示基本参数变异性及其相互作用对隧道结构围岩失稳概率影响的耦合效应分析途径。再次,针对不确定性参数信息缺乏,在非概率模型的框架内,采用区间方法来解决隧道不确定性问题。依据改进子区间法有效地解决了区间扩张,将隐式函数迭代程序与统计优化模型结合起来,得到了功能函数响应值的合理区间,研究一种隧道工程隐式功能函数非概率方法,并应用于隧道工程实际的强度设计中。最后,在不确定性参数信息缺乏表现出小样本特征的前提下,基于集合理论建立隧道超椭球凸集模型;在单位超球体标准向量空间内,运用区间拉丁超立方试验得到虚拟初始样本点同时代入隧道模型获得功能函数的响应值,通过Kriging代理模型拟合隧道围岩结构功能函数。依据非概率可靠性指标的几何涵义,借鉴概率可靠度指标迭代方法,基于代理功能函数求解非概率可靠性指标。根据概率可靠性模型与非概率可靠性模型的相容性,考虑非概率指标小于1时存在的问题,建立隧道工程可靠性分析的综合评价指标。
二、抗震结构动力可靠性的结构响应级数拟合法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、抗震结构动力可靠性的结构响应级数拟合法（论文提纲范文）
（1）深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 系泊系统疲劳评估研究进展 |
| 1.2.2 系泊系统极值响应评估研究进展 |
| 1.2.3 系泊系统可靠度评估研究进展 |
| 1.2.4 深海网箱系泊系统水动力数值模型研究进展 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 2 网箱系泊系统长期疲劳损伤及体系可靠度分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 网箱及其系泊系统水动力特性数值模拟 |
| 2.2.1 刚性浮架 |
| 2.2.2 柔性网衣及系泊系统 |
| 2.3 系泊缆长期疲劳损伤分析 |
| 2.4 系泊系统随机张力响应及疲劳损伤演化 |
| 2.4.1 广义概率密度演化方法 |
| 2.4.2 随机张力响应演化及随机疲劳损伤演化 |
| 2.5 系泊系统可靠度分析 |
| 2.5.1 系泊缆极限状态 |
| 2.5.2 系泊系统极值响应概率分布 |
| 2.5.3 系泊系统疲劳损伤概率分布 |
| 2.5.4 系泊系统可靠度 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 网箱系泊系统长期疲劳损伤分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 集中区块法分析长期疲劳损伤 |
| 3.2.1 不规则波浪的模拟 |
| 3.2.2 常用集中区块等效法 |
| 3.2.3 改进的谱矩等效法 |
| 3.3 波群作用下的长期疲劳损伤分析 |
| 3.3.1 波群的模拟 |
| 3.3.2 波浪群性对系泊缆张力响应的影响 |
| 3.3.3 波浪群性对系泊缆疲劳损伤的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 疲劳极限状态下系泊系统可靠度分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统方法分析疲劳可靠度 |
| 4.2.1 疲劳极限状态方程 |
| 4.2.2 应力范围分布的参数不确定性 |
| 4.2.3 系泊缆疲劳可靠度及其参数灵敏度 |
| 4.2.4 系泊系统疲劳可靠度 |
| 4.2.5 系泊系统疲劳可靠度与安全系数的关系 |
| 4.3 疲劳损伤概率分布及系泊系统疲劳可靠度分析 |
| 4.3.1 疲劳损伤随荷载循环数的变化 |
| 4.3.2 疲劳损伤概率分布演化过程 |
| 4.3.3 年疲劳损伤概率分布 |
| 4.3.4 体系可靠度 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 承载力极限状态下系泊系统可靠度分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑锚链腐蚀的系泊缆时变可靠度分析 |
| 5.2.1 随机腐蚀模型 |
| 5.2.2 链环接触模型 |
| 5.2.3 腐蚀后系泊缆破断强度 |
| 5.2.4 时变可靠度分析 |
| 5.3 极值响应概率分布及系泊系统可靠度分析 |
| 5.3.1 随机波浪模拟 |
| 5.3.2 随机动力响应演化过程 |
| 5.3.3 极值张力响应分布 |
| 5.3.4 系泊缆失效概率 |
| 5.3.5 系泊系统失效概率 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 单根系泊缆失效后系泊系统可靠度分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 偶然极限状态下系泊系统可靠度分析 |
| 6.2.1 单根锚固系泊缆失效后其余系泊缆极值响应分布 |
| 6.2.2 单根网格系泊缆失效后其余系泊缆极值响应分布 |
| 6.2.3 偶然极限状态下其余系泊缆可靠度 |
| 6.2.4 偶然极限状态下受损系泊系统可靠度 |
| 6.3 系泊系统连续失效概率分析 |
| 6.3.1 改进的连续失效概率评估方法 |
| 6.3.2 考虑系泊系统连续失效的体系可靠度 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 数值模拟网箱水动力特性的模型不确定性分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 已有数值模型 |
| 7.2.1 网结构 |
| 7.2.2 系泊系统 |
| 7.2.3 浮架 |
| 7.3 模型不确定性分析方法 |
| 7.3.1 传统方法估计的模型不确定性 |
| 7.3.2 Bootstrap法估计的模型偏差因子统计不确定性 |
| 7.4 模型不确定性分析结果 |
| 7.4.1 传统方法计算的模型不确定性 |
| 7.4.2 Bootstrap方法计算的模型不确定性 |
| 7.5 算例分析 |
| 7.5.1 系泊缆可靠度分析方法 |
| 7.5.2 系泊缆可靠度分析结果 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 长期波况散布图 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）钢轨磨耗程度对地铁列车环境振动源强影响研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 我国轨道交通的引起的环境问题 |
| 1.1.2 钢轨短波磨耗问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 环境振动预测与轨道不平顺 |
| 1.2.2 轨道不平顺及不平顺谱研究 |
| 1.2.3 钢轨短波不平顺的模拟和研究 |
| 1.3 本文的研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.3.4 章节安排 |
| 2 北京地铁钢轨表面粗糙度谱的拟合及分级 |
| 2.1 钢轨表面粗糙度测试方法 |
| 2.1.1 测试和评价标准 |
| 2.1.2 测试方法 |
| 2.2 数据处理方法 |
| 2.2.1 钢轨粗糙度样本 |
| 2.2.2 异常数据甄别与处理 |
| 2.3 粗糙度谱计算原理 |
| 2.3.1 傅里叶变换简介 |
| 2.3.2 PSD计算方法 |
| 2.4 北京地铁典型轨道钢轨粗糙度谱 |
| 2.4.1 北京地铁典型轨道钢轨粗糙度实测数据特征 |
| 2.4.2 样本谱估计 |
| 2.5 北京地铁的粗糙度谱分级 |
| 2.5.1 样本谱的概率分布与分级 |
| 2.5.2 样本谱估计的概率分布 |
| 2.5.3 钢轨粗糙度谱函数拟合 |
| 2.5.4 常用轨道不平顺谱函数对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 北京地铁钢轨粗糙度谱合理性验证及粗糙度拟合 |
| 3.1 三角级数拟合原理 |
| 3.1.1 常见拟合方法拟合原理 |
| 3.1.2 三角级数拟合方法 |
| 3.2 各级粗糙度级拟合空间域数据 |
| 3.2.1 普通轨道 |
| 3.2.2 浮置板减振轨道 |
| 3.2.3 剪切型轨道 |
| 3.2.4 其他常用谱拟合结果 |
| 3.3 车轨耦合模型介绍 |
| 3.3.1 模型介绍 |
| 3.3.2 轮轨系统激励模型和轨道不平顺的模拟 |
| 3.4 各类粗糙度谱钢轨加速度计算结果对比 |
| 3.4.1 北京分级谱计算结果 |
| 3.4.2 其他常用谱计算结果 |
| 3.4.3 与实测钢轨加速度对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 地铁列车振动源强计算 |
| 4.1 地铁轨道-隧道-地层有限元模型 |
| 4.2 隧道壁响应计算结果 |
| 4.2.1 普通轨道 |
| 4.2.2 浮置板轨道 |
| 4.2.3 剪切型扣件轨道 |
| 4.3 隧道壁响应结果分析 |
| 4.3.1 隧道壁运行Z振级 |
| 4.3.2 隧道壁响应最大Z振级 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论及展望 |
| 5.1 本文所做主要工作 |
| 5.2 研究成果和结论 |
| 5.3 存在的问题及研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于振动测试的结构损伤与恢复力模型参数识别方法研究与实验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 结构损伤识别理论及方法研究 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 基于结构动力指纹的结构损伤识别法 |
| 1.2.3 基于模型修正的结构损伤识别法 |
| 1.2.4 基于计算智能的结构损伤识别方法 |
| 1.2.5 基于恢复力曲面的结构损伤识别方法 |
| 1.2.6 其他识别方法简介 |
| 1.3 结构损伤识别存在的主要问题 |
| 1.3.1 线性系统识别主要问题 |
| 1.3.2 非线性系统识别主要问题 |
| 1.4 本文主要工作及技术路线 |
| 1.4.1 本文主要工作 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 第2章 基于幂级数展开式模型的结构参数识别法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于幂级数多项式模型的结构参数识别法理论介绍 |
| 2.2.1 系统恢复力模型参数识别方法 |
| 2.2.2 最小二乘估计 |
| 2.2.3 振动信号的频域积分 |
| 2.3 基于幂级数多项式模型的识别方法的数值验证 |
| 2.3.1 无噪声影响的恢复力模型参数识别 |
| 2.3.2 噪声水平10%影响的恢复力模型参数识别 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 质量未知的线性结构损伤识别的实验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 振动台多层框架动力实验设计 |
| 3.2.1 实验模型设计 |
| 3.2.2 动力实验系统与数据采集 |
| 3.2.3 实验损伤设计方案 |
| 3.3 结构动力响应与恢复力识别 |
| 3.4 损伤识别结果分析 |
| 3.4.1 同楼层不同损伤程度的识别 |
| 3.4.2 不同楼层不同损伤程度的识别 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 质量未知的线性结构损伤识别的数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单方向加载下结构恢复力及损伤识别 |
| 4.2.1 试件设计与损伤方案 |
| 4.2.2 有限元模型建立 |
| 4.2.3 有限元计算结果与识别 |
| 4.2.4 损伤识别结果分析与对比 |
| 4.3 双方向加载下结构恢复力及损伤识别 |
| 4.3.1 试件设计与有限元模型 |
| 4.3.2 损伤设计方案 |
| 4.3.3 有限元计算结果与分析对比 |
| 4.3.4 地震作用下大损伤的识别 |
| 4.3.5 圆形柱截面的损伤识别 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 质量未知的非线性结构损伤识别的实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 带非接触构件的多层框架识别实验验证 |
| 5.2.1 试件设计与加载方案 |
| 5.2.2 损伤设计方案 |
| 5.2.3 结构动力响应与恢复力识别 |
| 5.2.4 损伤识别结果分析 |
| 5.3 螺栓松动的多层框架识别实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（4）高烈度区建设项目的隔震设计与经济性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究课题的背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究的目的和主要内容 |
| 1.3.1 研究的目的 |
| 1.3.2 研究的主要内容 |
| 2 隔震结构的动力学原理及设计方法 |
| 2.1 隔震结构概述 |
| 2.1.1 隔震结构的动力学原理 |
| 2.1.2 隔震结构的设计方法及流程 |
| 2.2 隔震结构机理 |
| 2.2.1 延长结构自振周期 |
| 2.2.2 增大结构阻尼 |
| 2.3 隔震装置 |
| 2.3.1 普通橡胶支座(NRB) |
| 2.3.2 高阻尼橡胶支座(HDR) |
| 2.3.3 铅芯橡胶支座(LBR) |
| 2.3.4 力学模型分析 |
| 2.3.5 隔震支座布置方法 |
| 2.4 高烈度区的隔震 |
| 2.5 结构分析方法 |
| 2.5.1 反应谱分析方法 |
| 2.5.2 时程分析方法 |
| 2.5.3 算例 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 隔震结构经济性分析 |
| 3.1 经济性分析 |
| 3.1.1 减少部分 |
| 3.1.2 增加部分 |
| 3.2 算例一二层框架结构分析 |
| 3.2.1 二层框架结构性能分析 |
| 3.2.2 二层结构经济性分析 |
| 3.3 算例二四层框架结构分析 |
| 3.3.1 四层框架结构性能分析 |
| 3.3.2 四层结构经济性分析 |
| 3.4 算例三六层框架结构分析 |
| 3.4.1 六层框架结构性能分析 |
| 3.4.2 六层结构经济性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高烈度区框架结构的隔震设计与经济性分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 结构计算模型 |
| 4.2.1 建立计算模型 |
| 4.2.2 计算模型的正确性验证 |
| 4.3 地震波的选取 |
| 4.3.1 地震动的输入 |
| 4.3.2 地震记录验证 |
| 4.3.3 隔震支座的选型及布置 |
| 4.3.4 隔震结构地震反应分析 |
| 4.4 隔震层验算 |
| 4.4.1 隔震层抗风验算 |
| 4.4.2 隔震支座位移 |
| 4.4.3 隔震支座拉应力 |
| 4.4.4 隔震支座压应力 |
| 4.4.5 隔震支墩设计 |
| 4.5 经济性分析 |
| 4.5.1 梁柱截面尺寸对比 |
| 4.5.2 钢筋、混凝土含量对比 |
| 4.5.3 造价对比 |
| 4.5.4 经济性分析结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外钢结构住宅结构体系发展 |
| 1.2.1 低层钢结构住宅体系 |
| 1.2.2 多高层钢结构住宅体系 |
| 1.2.3 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系 |
| 1.3 本文研究问题的国内外研究现状 |
| 1.3.1 冷弯方钢管-H型钢梁柱节点研究现状 |
| 1.3.2 异形柱梁柱节点研究现状 |
| 1.3.3 钢结构强度折减系数国内外研究现状 |
| 1.3.4 预制混凝土墙体大板对钢结构动力特性的影响研究现状 |
| 1.4 当前研究不足 |
| 1.5 论文研究方法和内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 上环下隔式异形束柱梁柱节点抗震性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 节点试件设计及加工 |
| 2.3 节点试件材性试验 |
| 2.4 节点试验准备 |
| 2.4.1 加载方案 |
| 2.4.2 加载制度 |
| 2.4.3 量测内容 |
| 2.5 试验现象 |
| 2.5.1 试件I-1 |
| 2.5.2 试件I-2 |
| 2.5.3 试件I-3 |
| 2.5.4 试件T-1 |
| 2.5.5 试件T-2 |
| 2.5.6 试件T-3 |
| 2.5.7 试件T-4 |
| 2.5.8 试件T-5 |
| 2.5.9 试件T-6 |
| 2.5.10 试验现象及破坏模式分析讨论 |
| 2.6 试验结果分析 |
| 2.6.1 荷载-位移滞回曲线 |
| 2.6.2 刚度退化 |
| 2.6.3 骨架曲线 |
| 2.6.4 延性系数 |
| 2.6.5 耗能能力 |
| 2.6.6 节点域剪切角分析 |
| 2.6.7 梁翼缘应力分布 |
| 2.6.8 环板与贯穿隔板应力分布 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 上环下隔式异形束柱梁柱节点数值分析及理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验节点有限元模型的建立 |
| 3.2.1 模型中材料本构关系 |
| 3.2.2 单元选取及边界条件 |
| 3.2.3 有限元模型的求解 |
| 3.3 试验与有限元模型结果对比 |
| 3.3.1 试验过程现象对比 |
| 3.3.2 滞回曲线对比 |
| 3.3.3 骨架曲线对比 |
| 3.4 关键部位应力分布 |
| 3.4.1 梁截面应力分布 |
| 3.4.2 环板与隔板应力分布 |
| 3.5 节点域受力机理分析 |
| 3.5.1 I型束柱的节点域受力分析 |
| 3.5.2 T型束柱的节点域受力分析 |
| 3.6 节点构造参数的影响 |
| 3.6.1 柱壁厚度的影响 |
| 3.6.2 环板与隔板悬挑长度影响 |
| 3.6.3 环板与隔板厚度的影响 |
| 3.6.4 轴压比的影响 |
| 3.7 节点极限承载力计算方法 |
| 3.7.1 标准梁截面节点承载力计算方法 |
| 3.7.2 翼缘削弱式(RBS)节点承载力计算方法 |
| 3.8 新型节点的设计方法 |
| 3.8.1 环板和隔板构造要求 |
| 3.8.2 强柱弱梁验算 |
| 3.8.3 节点域验算 |
| 3.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系及其恢复力模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 梁柱节点分类 |
| 4.3 上环下隔式梁柱节点的初始刚度 |
| 4.3.1 节点初始刚度的参数分析 |
| 4.3.2 节点初始刚度计算 |
| 4.4 新型梁柱节点的形状系数 |
| 4.5 理论模型与有限元结果对比 |
| 4.6 上环下隔式梁柱弯矩-转角关系恢复力模型研究 |
| 4.6.1 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系滞回曲线 |
| 4.6.2 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系骨架模型 |
| 4.6.3 理论和有限元结果对比 |
| 4.6.4 节点弯矩-转角关系刚度退化规律 |
| 4.6.5 节点弯矩转角关系滞回模型的建立 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 预制混凝土墙体大板设计及其对主体钢结构动力特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 装配式钢结构住宅体系常用的围护墙板特点以及存在的问题 |
| 5.3 预制混凝土墙体大板设计方法 |
| 5.3.1 预制混凝土墙体大板的设计 |
| 5.3.2 预制混凝土墙体大板与主体钢结构连接的设计 |
| 5.3.3 新型外挂墙板连接节点设计 |
| 5.3.4 新型内嵌墙板连接节点设计 |
| 5.3.5 工业化的预制混凝土墙体大板制作和装配 |
| 5.4 带预制混凝土墙体大板的钢结构工程动力特性现场实测 |
| 5.4.1 试点工程的动力特性实测 |
| 5.4.2 实测结果分析 |
| 5.4.3 有限元模型分析与试验结果对比 |
| 5.5 当前各国规范基本自振周期的计算结果对比 |
| 5.6 考虑预制混凝土墙体大板影响的结构抗震设计建议 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的强度折减系数研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系地震反应分析模型 |
| 6.2.1 上环下隔式梁柱节点在ETABS中模型模拟 |
| 6.2.2 静力弹塑性分析(Pushover)加载模式 |
| 6.3 新型体系的抗震强度折减系数取值 |
| 6.3.1 强度折减系数的计算方法 |
| 6.3.2 强度折减系数的求解 |
| 6.3.3 结构分析分析模型 |
| 6.3.4 确定结构目标位移 |
| 6.3.5 结构影响系数和位移放大系数求解 |
| 6.3.6 新体系抗震设计地震作用计算建议 |
| 6.3.7 结构层间位移角分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系设计及应用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系设计 |
| 7.2.1 工程案例基本概况 |
| 7.2.2 荷载取值 |
| 7.2.3 抗震地震力取值建议 |
| 7.2.4 分析结果 |
| 7.3 围护体系设计 |
| 7.3.1 预制混凝土墙体大板设计 |
| 7.3.2 外挂墙板连接节点设计 |
| 7.3.3 内嵌墙板的连接节点设计 |
| 7.4 工厂化制作和装配化施工 |
| 7.5 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系的适用范围 |
| 7.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 建议与展望 |
| 附录 节点试件加工图 |
| 攻读博士期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（6）渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 重力坝可靠度分析方法研究现状 |
| 1.2.2 随机有限元分析方法研究现状 |
| 1.2.3 渗流-应力耦合数值模拟研究现状 |
| 1.3 主要内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 考虑模糊性的重力坝稳定性随机有限元分析 |
| 2.1 研究框架 |
| 2.2 基于误差分析的三维工程地质统一模型 |
| 2.2.1 基于NURBS-TIN-BREP的三维精细地质建模数学模型 |
| 2.2.2 工程地质体曲面拟合技术 |
| 2.2.3 基于误差分析的NURBS地质曲面动态拟合方法 |
| 2.2.4 混凝土重力坝工程模型建模 |
| 2.3 重力坝坝基岩体参数模糊性分析 |
| 2.3.1 重力坝坝基岩体参数模糊性 |
| 2.3.2 基于信息熵的模糊性分析方法 |
| 2.4 考虑模糊性的重力坝随机有限元分析方法 |
| 2.4.1 重力坝坝基地质岩体空间变异性 |
| 2.4.2 考虑模糊性的随机场离散 |
| 2.5 算例研究 |
| 2.5.1 工程概况与计算模型 |
| 2.5.2 结果与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 考虑模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合分析 |
| 3.1 研究框架 |
| 3.2 渗流分析方法 |
| 3.2.1 渗流基本概念 |
| 3.2.2 渗流模拟数学模型 |
| 3.2.3 渗流计算模型的模糊性和随机性研究 |
| 3.3 考虑参数模糊性和随机性的渗流-应力耦合模型 |
| 3.3.1 参数模糊随机的渗流-应力耦合数学模型 |
| 3.3.2 考虑模糊随机的渗流-应力耦合模型的实现 |
| 3.4 算例研究 |
| 3.4.1 工程概况与计算模型 |
| 3.4.2 渗流分析与讨论 |
| 3.4.3 重力坝稳定性分析结果 |
| 3.4.4 对比分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于加权动态响应面与改进猫群算法的可靠度计算方法 |
| 4.1 研究框架 |
| 4.2 重力坝可靠度分析方法 |
| 4.3 加权动态响应面法 |
| 4.3.1 响应面法基本原理 |
| 4.3.2 加权动态响应面方法 |
| 4.3.3 方法验证 |
| 4.4 基于改进猫群算法的可靠指标计算方法 |
| 4.4.1 群体智能算法 |
| 4.4.2 猫群算法基本原理 |
| 4.4.3 改进的猫群算法 |
| 4.4.4 改进猫群算法验证 |
| 4.4.5 可靠指标计算 |
| 4.5 算例研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 渗流-应力耦合作用下重力坝稳定性模糊随机可靠度分析 |
| 5.1 研究框架 |
| 5.2 考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度分析 |
| 5.2.1 基本变量与极限状态模糊性分析 |
| 5.2.2 重力坝模糊随机可靠度分析方法 |
| 5.3 参数敏感性分析 |
| 5.3.1 局部敏感性分析方法 |
| 5.3.2 全局敏感性分析方法 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 工程应用 |
| 5.4.1 工程概述 |
| 5.4.2 工程地质模型与有限元模型 |
| 5.4.3 渗流与结构稳定性分析 |
| 5.4.4 响应面拟合与参数敏感性分析 |
| 5.4.5 考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（7）基于车致振动响应的梁式桥结构动力检测与状态诊断方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 车辆-桥梁耦合振动理论 |
| 1.2.2 桥梁冲击系数 |
| 1.2.3 动力检测试验中的信号处理方法 |
| 1.2.4 小波变换在动力检测中应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 梁式桥冲击系数非结构性因素影响分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 车辆桥梁耦合振动计算程序编制 |
| 2.2.1 自编程序算法理论 |
| 2.2.2 自编程序结果验证 |
| 2.3 冲击系数的敏感性 |
| 2.4 桥面平整状况对冲击系数的影响 |
| 2.4.1 空间域因素 |
| 2.4.2 频域因素 |
| 2.5 车辆可变参数对冲击系数的影响 |
| 2.5.1 车辆速度 |
| 2.5.2 车辆载重 |
| 2.6 车队荷载对冲击系数的影响 |
| 2.6.1 等间距车队 |
| 2.6.2 不等间距车队 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 考虑非结构性因素影响的梁式桥冲击系数检测与评定方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 现行桥面不平整度分级方法的局限性 |
| 3.2.1 桥面不平整数据的时频转换 |
| 3.2.2 功率谱密度分级法的局限性 |
| 3.3 桥面不平整引起冲击系数的概率分布模型 |
| 3.4 考虑桥面平整度退化的冲击系数检测评定方法 |
| 3.4.1 检测方法理论基础 |
| 3.4.2 检测方法实施方案与算例 |
| 3.5 考虑车队荷载作用的冲击系数检测方法 |
| 3.5.1 检测方法理论基础 |
| 3.5.2 检测方法实施方案与算例 |
| 3.5.3 车队荷载作用下检测结果再讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 梁式桥动力检测数据的时频域数字信号处理方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于小波系数相关性的检测信号降噪方法 |
| 4.2.1 常用小波降噪算法介绍 |
| 4.2.2 小波相关性降噪算法 |
| 4.3 冲击系数实测中的动位移曲线动静分量分离方法 |
| 4.3.1 动位移曲线的组成分量 |
| 4.3.2 频域动静分离法 |
| 4.3.3 时域动静分离法 |
| 4.3.4 基于经验模式分解(EMD)的时频域动静分离法 |
| 4.3.5 动静分离方法实测数据验证 |
| 4.4 基于最优复Morlet小波变换的梁式桥密集模态参数识别方法 |
| 4.4.1 复Morlet小波的基本时频特性 |
| 4.4.2 小波模态参数识别算法框架 |
| 4.4.3 最优复Morlet小波函数设计 |
| 4.4.4 梁式桥密集分布模态参数识别数值模拟算例 |
| 4.4.5 梁式桥密集分布模态参数识别工程实例验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于跑车激振响应的梁式桥损伤状态诊断方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 梁式桥损伤模型与损伤诊断算法 |
| 5.2.1 裂缝损伤模型 |
| 5.2.2 基于Lipschitz指数小波刻画的损伤诊断算法 |
| 5.3 基于跑车激振响应的损伤状态诊断算法实现与算例 |
| 5.3.1 算法参数选择 |
| 5.3.2 单谐振子车辆模型激励下的损伤状态诊断 |
| 5.3.3 多自由度车辆模型激励下的损伤状态诊断 |
| 5.3.4 多损伤桥梁模型的损伤状态诊断 |
| 5.4 动力检测试验主要可变因素对损伤诊断的影响 |
| 5.4.1 加载车速度 |
| 5.4.2 加载车载重 |
| 5.4.3 动位移测试位置 |
| 5.4.4 桥面平整状况 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）基于神经网络本构模型的结构非线性地震响应计算初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 求解地震动响应的逐步积分方法 |
| 1.2.2 恢复力模型识别的神经网络方法 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 本文主要内容和研究思路 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 非线性结构地震动响应逐步积分方法的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 地震动响应逐步积分方法 |
| 2.2.1 显式积分法 |
| 2.2.2 隐式积分法 |
| 2.2.3 精细积分法 |
| 2.3 本文方法 |
| 2.4 非线性处理 |
| 2.5 算法特性分析 |
| 2.5.1 稳定性分析 |
| 2.5.2 精度分析 |
| 2.5.3 时间复杂度分析 |
| 2.6 算例验证 |
| 2.6.1 线性算例验证 |
| 2.6.2 非线性算例验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 地震激励下非线性恢复力模型识别的神经网络方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 BP神经网络原理 |
| 3.3 恢复力模型识别BP神经网络模型设计 |
| 3.3.1 神经网络输入输出参数选取 |
| 3.3.2 神经网络架构及算法优化 |
| 3.4 恢复力模型识别BP神经网络数值仿真 |
| 3.4.1 地震波时程训练的神经网络仿真 |
| 3.4.2 拟静力推覆训练的神经网络仿真 |
| 3.4.3 预测效果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 基于神经网络恢复力模型识别的结构非线性地震响应计算的实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 响应计算方法 |
| 4.3 基于本文响应计算方法的子结构算法 |
| 4.4 数值仿真验证 |
| 4.4.1 基于SDOF算例的本文方法验证 |
| 4.4.2 基于MDOF算例的本文子结构方法验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于自适应追踪技术的迟滞非线性系统参数识别与损伤检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 ABSTRACT 注释表 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 结构健康监测系统 |
| 1.3 系统辨识与损伤检测 |
| 1.3.1 传统结构参数识别技术 |
| 1.3.2 结构载荷识别技术 |
| 1.3.3 输入未知条件下的结构参数识别技术 |
| 1.3.4 结构损伤检测技术 |
| 1.4 基础隔震技术 |
| 1.5 本文的主要内容与章节安排 第二章 基于自适应损伤追踪技术的广义卡尔曼滤波方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自适应广义卡尔曼滤波方法(AEKF) |
| 2.2.1 自适应广义卡尔曼滤波算法的实现 |
| 2.2.2 自适应损伤追踪技术的现实 |
| 2.3 数值仿真研究 |
| 2.3.1 三自由度线性结构数值仿真算例 |
| 2.3.2 三自由度非线性结构数值仿真算例 |
| 2.3.3 三自由度迟滞结构数值仿真算例 |
| 2.4 实验研究 |
| 2.4.1 橡胶隔震支座模型的建立 |
| 2.4.2 基于EKF方法的橡胶隔震结构实验研究与模型简化 |
| 2.4.3 基于AEKF方法的单层基础隔震结构实验研究 |
| 2.5 小结 第三章 基于自适应损伤追踪技术的序贯非线性最小二乘估计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 自适应序贯非线性最小二乘估计方法(ASNLSE) |
| 3.2.1 自适应序贯非线性最小二乘估计算法的实现 |
| 3.2.2 自适应损伤追踪技术的现实 |
| 3.3 数值仿真研究 |
| 3.3.1 三自由度线性结构数值仿真算例 |
| 3.3.2 三自由度非线性结构数值仿真算例 |
| 3.3.3 三自由度迟滞结构数值仿真算例 |
| 3.4 实验研究 |
| 3.4.1 基于SNLSE方法的橡胶隔震结构实验研究与模型简化 |
| 3.4.2 基于ASNLSE方法的单层基础隔震结构实验研究 |
| 3.5 小结 第四章 基于自适应损伤追踪技术的二次误差平方和方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自适应二次误差平方和方法(AQSSE) |
| 4.2.1 自适应二次误差平方和算法的实现 |
| 4.2.2 自适应损伤追踪技术的实现 |
| 4.3 数值仿真研究 |
| 4.3.1 三自由度线性结构数值仿真算例 |
| 4.3.2 三自由度非线性结构数值仿真算例 |
| 4.3.3 三自由度迟滞结构数值仿真算例 |
| 4.4 实验研究 |
| 4.4.1 基于QSSE方法的橡胶隔震结构实验研究与模型简化 |
| 4.4.2 基于AQSSE方法的单层基础隔震结构实验研究 |
| 4.5 小结 第五章 输入未知条件下的自适应卡尔曼滤波方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 输入未知条件下的自适应广义卡尔曼滤波方法(AEKF-UI) |
| 5.2.1 输入未知条件下广义卡尔曼滤波算法的实现 |
| 5.2.2 自适应损伤追踪技术的实现 |
| 5.3 数值仿真研究 |
| 5.3.1 三自由度线性结构数值仿真算例 |
| 5.3.2 三自由度非线性结构数值仿真算例 |
| 5.3.3 三自由度迟滞结构数值仿真算例 |
| 5.4 实验研究 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 三层基础隔震结构模型 |
| 5.4.3 实验结果 |
| 5.5 小结 第六章 输入未知条件下的自适应序贯非线性最小二乘估计方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 输入未知条件下的自适应序贯非线性最小二乘估计方法(ASNLSE-UI) |
| 6.2.1 输入未知条件下序贯非线性最小二乘估计算法的实现 |
| 6.2.2 自适应损伤追踪技术的实现 |
| 6.3 数值仿真研究 |
| 6.3.1 三自由度线性结构数值仿真算例 |
| 6.3.2 三自由度非线性结构数值仿真算例 |
| 6.3.3 三自由度迟滞结构数值仿真算例 |
| 6.4 实验研究 |
| 6.4.1 实验装置与结构模型 |
| 6.4.2 实验结果 |
| 6.5 小结 第七章 输入未知条件下的自适应二次误差平方和方法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 输入未知条件下的自适应二次误差平方和方法(AQSSE-UI) |
| 7.2.1 输入未知条件下二次误差平方和算法的实现 |
| 7.2.2 自适应损伤追踪技术的实现 |
| 7.3 数值仿真研究 |
| 7.3.1 三自由度线性结构数值仿真算例 |
| 7.3.2 三自由度非线性结构数值仿真算例 |
| 7.3.3 三自由度迟滞结构数值仿真算例 |
| 7.4 实验研究 |
| 7.4.1 实验装置与结构模型 |
| 7.4.2 实验结果 |
| 7.5 小结 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 参考文献 致谢 在学期间研究成果及发表的学术论文 附录A 递归解(?)_(k+1|k+1)的推导 附录B 递归解(?)_(k+1)的推导 附录C 递归解(?)_(e,k+1|k+1)的推导 附录D 递归解(?)_(k+1|k+1)和(?)_(k+1|k+1)~*的推导 附录E 自适应因子矩阵∧_(k+1)的推导 附录F 递归解(?)_(k+1)和(?)_(k+1|k+1)~*的推导与Ψ_(k+1|k+1)的评估 附录G AQSSE-UI方法中递归解的推导 |
| G.1 递归解(?)_(e,k+1|k+1)的推导 |
| G.2 递归解(?)_(k+1|k+1)和(?)_(k+1|k+1)~*的推导 |
（10）隧道围岩与支护结构稳定可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究问题的提出 |
| 1.3 隧道结构承载特性及力学模式 |
| 1.3.1 隧道工程承载特性 |
| 1.3.2 隧道工程主要力学模式概述 |
| 1.4 工程结构可靠度研究现状 |
| 1.4.1 概率可靠度分析方法 |
| 1.4.2 非概率可靠性分析方法 |
| 1.5 隧道工程可靠度研究现状 |
| 1.5.1 隧道概率可靠度计算方法 |
| 1.5.2 隧道非概率可靠性计算方法 |
| 1.6 本文主要内容与研究思路 |
| 第2章 锚喷结构功能函数推演及失效概率积分求解 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 隧道支护结构类型 |
| 2.2.1 刚性支护结构 |
| 2.2.2 柔性支护结构 |
| 2.2.3 复合式支护结构 |
| 2.3 隧道锚喷结构功能函数推演 |
| 2.3.1 基于组合拱理论的隧道支护结构力学分析 |
| 2.3.2 隧道锚喷支护结构功能函数 |
| 2.3.3 基于等代圆法的隧道断面处理 |
| 2.4 失效概率求解的一维直接积分算法 |
| 2.4.0 结构可靠度基本理论 |
| 2.4.1 相关非正态变量的处理方法 |
| 2.4.2 基于概率统计矩的八点估计法 |
| 2.4.3 功能函数的概率密度函数拟合 |
| 2.5 数值实例验证 |
| 2.5.1 数值实例 1 |
| 2.5.2 数值实例 2 |
| 2.5.3 数值实例 3 |
| 2.6 工程实例分析及讨论 |
| 2.6.1 工程概况 |
| 2.6.2 分析过程及结果 |
| 2.6.3 相关系数及变异系数对失效概率的影响 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 围岩变形失稳模型及二阶矩法的拓展 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于围岩变形控制的结构功能函数 |
| 3.2.1 隧道地层特征函数 |
| 3.2.2 支护结构体系中围岩变形状态方程 |
| 3.2.3 围岩变形极限状态方程 |
| 3.3 可靠度分析的矩法及其局限性 |
| 3.3.1 一次二阶矩法基本原理 |
| 3.3.2 二次二阶矩法基本原理 |
| 3.3.3 矩法局限性分析 |
| 3.4 基于差分求导的可靠度计算 |
| 3.4.1 导数与差分的关系 |
| 3.4.2 偏导数的差分计算 |
| 3.5 数值实例验证 |
| 3.6 工程实例分析及讨论 |
| 3.6.1 工程概况 |
| 3.6.2 分析计算结果 |
| 3.6.3 参数变异的敏感性分析 |
| 3.6.4 参数变异耦合对失稳概率的影响 |
| 3.6.5 衬砌安装时机对失稳概率的影响 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 隧道隐式功能函数的改进子区间求解法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 区间分析简介 |
| 4.2.1 基本形式与概念 |
| 4.2.2 基本运算法则 |
| 4.2.3 代数运算性质 |
| 4.2.4 区间扩张及区间相关性 |
| 4.3 区间算法及其他扩展函数形式 |
| 4.3.1 区间截断法及改进的区间截断法 |
| 4.3.2 子区间法 |
| 4.3.3 系列区间扩展函数 |
| 4.3.4 中心形式扩展函数 |
| 4.3.5 均值形式扩展函数 |
| 4.4 隐式功能函数可靠性分析方法研究 |
| 4.4.1 区间非概率可靠性模型 |
| 4.4.2 隐式函数区间解SI的确定 |
| 4.4.3 隐式功能函数可靠性模型 |
| 4.5 工程算例分析 |
| 4.5.1 最小支护阻力函数 |
| 4.5.2 计算方案的确定 |
| 4.5.3 工程实例计算 |
| 4.6 参数敏感性区间分析 |
| 4.6.1 敏感性因子矩阵 |
| 4.6.2 参数敏感性分析 |
| 4.7 结论 |
| 第5章 隧道凸集模型非概率综合指标求解 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隧道超椭球凸集模型构建 |
| 5.2.1 凸集模型理论基础 |
| 5.2.2 隧道超椭球凸集模型构建 |
| 5.2.3 凸集模型非概率可靠性指标求解原理 |
| 5.2.4 隧道凸集模型非概率可靠性指标求解难点 |
| 5.3 Kriging代理模型的构建过程 |
| 5.4 基于试验设计的样本点构造 |
| 5.4.1 Monte-Carlo抽样技术 |
| 5.4.2 均匀试验设计 |
| 5.4.3 拉丁超立方试验设计 |
| 5.5 隧道代理功能函数构建及非概率可靠性综合指标求解流程 |
| 5.6 工程实例分析及讨论 |
| 5.6.1 工程概况 |
| 5.6.2 分析过程及结果 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 罗依溪公路隧道结构稳定可靠度分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 依托工程概况 |
| 6.2.1 隧道总体及衬砌设计 |
| 6.2.2 地形地貌 |
| 6.2.3 地层岩性 |
| 6.2.4 区域地质构造 |
| 6.2.5 地震 |
| 6.2.6 水文地质条件 |
| 6.3 典型断面一的概率可靠性分析 |
| 6.3.1 典型断面一岩体力学参数 |
| 6.3.2 毛洞可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.3 围岩与支护结构可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.4 考虑参数相关性毛洞可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.5 考虑参数相关性围岩与支护结构可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.6 计算结果对比分析 |
| 6.4 典型断面二非概率可靠性分析 |
| 6.4.1 典型断面二岩体力学参数 |
| 6.4.2 典型断面二的区间非概率分析 |
| 6.4.3 典型断面二的凸集模型非概率分析 |
| 6.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A（攻读学位期间所发表的学术论文、科研情况) |
四、抗震结构动力可靠性的结构响应级数拟合法（论文参考文献）
- [1]深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度分析[D]. 候会敏. 大连理工大学, 2020(01)
- [2]钢轨磨耗程度对地铁列车环境振动源强影响研究[D]. 陈棋. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]基于振动测试的结构损伤与恢复力模型参数识别方法研究与实验[D]. 王君昌. 青岛理工大学, 2020(02)
- [4]高烈度区建设项目的隔震设计与经济性分析[D]. 王华. 兰州交通大学, 2020(01)
- [5]装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究[D]. 曹石. 东南大学, 2020
- [6]渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析[D]. 朱晓斌. 天津大学, 2019(01)
- [7]基于车致振动响应的梁式桥结构动力检测与状态诊断方法[D]. 刘晨光. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [8]基于神经网络本构模型的结构非线性地震响应计算初探[D]. 王凯. 东南大学, 2019(05)
- [9]基于自适应追踪技术的迟滞非线性系统参数识别与损伤检测研究[D]. 穆腾飞. 南京航空航天大学, 2016(12)
- [10]隧道围岩与支护结构稳定可靠性分析方法研究[D]. 梁斌. 湖南大学, 2015(02)