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原文传递混凝土桥梁健康监测策略研究

论文题名：	混凝土桥梁健康监测策略研究
关键词：	混凝土桥梁;健康监测;结构损伤识别;环境振动;耦合运动方程
摘要：	第一部分：针对香港混凝土桥梁的特点，利用LabVIEW语言开发了香港混凝土桥梁健康监测系统SHMCB。该系统可以实现传感器信号的实时采集和分析、结构损伤识别和状态评价。利用健康监测系统SHMCB对香港一座混凝土连续梁桥697A和一座混凝土简支梁桥671进行了定期健康监测和车载试验，对监测数据进行了分析。提出基于小波包和支持向量机的混凝土桥梁损伤识别方法。通过小波包对环境振动下混凝土桥梁一些部位的加速度信号进行分解，提取出相应的频带能量并将其作为支持向量机的特征向量。依靠支持向量机的分类功能可以准确识别桥梁损伤的位置和程度。参与开发了利用水泥基压电传感器监测桥梁车速车载的采集系统和实际试验和测试。提出了基于全寿命和多Agent的结构健康监测系统以及结构健康监测系统设计标准化的概念和框架。第二部分：结合人机工程学成果，考虑不同人体姿势的影响，把人体等效为具有多自由度的质量、刚度和阻尼系统模型，并将该模型和原有结构进行耦合形成全新的动力学模型。对耦合模型进行环境振动下的动力分析，利用小波包分解理论，提出了一种人体舒适度评定方法。对考虑人体耦合作用的结构竖向隔振进行了研究，采用碟形弹簧支座对结构进行基础竖向隔振，根据国际标准规定的不同姿势下的竖向人体动力模型，建立了考虑具有非经典阻尼的人与控制结构耦合运动方程，并利用复模态分析实现了方程的解耦。分析了竖向隔振以及人体作用对结构响应的影响。研究了考虑行走激励下的结构振动以及人体舒适度问题。根据单步落足曲线将人体等效为具有主体部分和耦合质量的时变动力系统，并建立了梁板结构与移动人体相耦合的动力平衡方程及其解析表达式。考虑行走速度和楼板跨度等因素，对人体与结构的动力响应进行了研究和比较。
作者：	何浩祥
专业：	建筑工程学
导师：	张爱林;闫维明
授予学位：	博士后
授予学位单位：	北京工业大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文