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斜拉桥模态识别的传感器优化布置方法的应用研究
| 论文题名： | 斜拉桥模态识别的传感器优化布置方法的应用研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;模态识别;加速度传感器;优化布置;有限元模型 |
| 摘要： | 近年来，桥梁健康监测成为桥梁研究的一个重要方向，作为桥梁健康监测系统重要组成部分的加速度传感器的优化布设更是成为该研究方向的重点之一。迄今为止，国内外学者提出了众多的加速度传感器优化理论，如有效独立法、模态置信度准则、模态应变能准则等，但是这些理论大多数只停留在理论分析和利用有限元模型验证阶段，并没有通过现场测试来加以验证。 本文首先利用通用有限元程序ANSYS建立了位于浙江省上虞市的章镇斜拉桥的有限元模型，通过进行结构动力特性分析得到了有限元模型的前五十阶振型和相应的自振频率，然后将分析得到的振型代入到用MATLAB程序语言编写的以MAC模态置信度为目标函数的模拟退火算法传感器优化程序中，得到了章镇斜拉桥主梁部分的竖向和横向的加速度传感器优化方案。 其次，将采用模拟退火算法理论分析得到的加速度传感器优化方案在章镇桥上进行了现场布设，并进行了桥梁动力性能的测试，得到了各测点的加速度时程曲线，而后通过功率谱分析，得到了章镇桥实测的各阶振型和相应的自振频率。 最后，通过现场实测的自振频率和振型与ANSYS的计算结果相比较发现两者十分接近，从而论证了模拟退火算法和模态置信度准则理论用于桥梁加速度传感器优化是有效的，同时也证明了所建立的章镇桥ANSYS有限元模型是精确的。 |
| 作者： | 李凡 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张新军;彭卫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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