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多环境因素对结构动态特性的影响研究
| 论文题名： | 多环境因素对结构动态特性的影响研究 |
| 关键词： | 连续梁桥;模态频率;环境温度;车辆荷载;回归模型 |
| 摘要： | 利用长期海量监测数据得到的模态频率其实是整个结构系统的频率，如何获取环境因素对频率的影响关系，从而得到结构的在同一环境条件下的模态频率，已成为以模态频率为指纹进行桥梁结构损伤识别的研究热点。本文以新沂河大桥第九联连续梁桥为研究对象，围绕消除温度、车载等环境因素影响，识别结构模态频率这个研究主题，建立了环境因素-模态频率的支持向量机(Support Vector Machine，SVM)回归模型，获取了新沂河大桥的归一化模态频率。本文的主要工作和成果如下: (1)论述了温度、车辆荷载等环境因素对结构模态频率影响的机理，温度主要通过改变材料的弹性模量等材料属性，以及改变超静定结构约束对结构频率产生影响;车辆、雨雪等主要是通过荷载的形式改变了整个结构体系的振动特性。 (2)论述了支持向量回归机在结构健康监测上的应用，建立了基于ANSYS的新沂河大桥有限元模型，通过模拟车辆荷载变化获取多阶模态频率，基于实测频率的长期统计特性，建立了车辆荷载四变量-模态频率的非线性SVM回归模型。分析表明，非线性SVM回归模型能准确预测结构模态频率变化。 (3)基于新沂河大桥健康监测系统、车辆称重系统的长期监测数据，建立了环境温度双变量、车辆荷载四变量以及环境温度和车辆荷载六变量-模态频率的非线性SVM回归模型。分析表明，较小的采样间隔、较多的特征变量能提高回归精度，本文所建模型能较好的预测频率变化。 (4)利用本文所建回归模型对新沂河大桥实测频率做归一化处理。分析表明，归一化后的频率浮动区间大大收窄，稳定性增强，能较好的实现结构损伤预警。 |
| 作者： | 付光来 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 万春风 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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