实时监测桥梁寿命预测理论及应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

实时监测桥梁寿命预测理论及应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　绪论1

1.1　桥梁结构健康监测的背景及意义1

1.2　桥梁健康监测系统的发展及应用现状4

1.2.1　桥梁健康监测的发展历程4

1.2.2　桥梁健康监测系统的应用现状5

1.3　桥梁结构的安全性评价与寿命预测的发展9

1.3.1 常规工程结构耐久性、使用寿命预测研究现状及分析9

1.3.2　基于远程实时监测的使用寿命预测理论研究相关前期工作11

参考文献13

第2章　桥梁结构动力监测原理15

2.1　概述15

2.2　结构系统动力计算15

2.2.1　单自由度系统16

2.2.2 多自由度系统18

2.2.3　桥梁结构动力系统20

2.3　结构模态参数识别25

2.3.1　单自由度系统传递函数、频响函数及参数识别25

2.3.2 多自由度系统传递函数和频响函数27

2.3.3　结构模态模态参数辩识29

2.4　结构物理参数的识别35

2.4.1　模态转换理论的频率识别法35

2.4.2　动力复合反演的时域识别法47

2.5　桥梁结构动力学监测59

2.5.1　桥梁结构动力学特性测试59

2.5.2　桥梁健康监测动力学特征应用60

2.6　小结61

参考文献62

第3章　桥梁健康实时监测系统方案设计63

3.1　桥梁健康实时监测信息采集系统研究及应用63

3.1.1　总体设计原则63

3.1.2　桥梁健康实时监测内容的选择64

3.1.3　主要参数的监测方法65

3.2　桥梁健康监测传感器布设优化方法80

3.2.1　传感器优化布置原则80

3.2.2　基于遗传算法的传感器优化布设方法81

3.3　典型桥梁安全远程实时监测集群系统84

3.3.1 马桑溪长江大桥健康监测系统85

3.3.2　重庆高家花园大桥94

3.4　基于线性与非线性桥梁监测测点信息分析及应用100

3.4.1　桥梁健康监测测点关联特性100

3.4.2　基于时延转移熵与时延互信息的测点非线性关联特性分析100

3.4.3　基于线性相关性的桥梁监测多传感器测点间关联分析104

3.5　桥梁监测测点相关性在结构安全评估和预测中的应用109

3.5.1　基于测点相关性的结构安全可靠度评估109

3.5.2　基于相关度的结构损伤识别110

3.6　小结111

参考文献111

第4章　桥梁健康监测信息的预处理112

4.1　概述112

4.2　海量数据处理112

4.2.1　海量数据112

4.2.2　海量数据的特点112

4.2.3　海量数据管理的需求113

4.2.4　海量数据的处理方法114

4.3　数据失真的处理116

4.3.1　监测信息数据失真的提出116

4.3.2　数据失真的特点117

4.3.3　数据失真的分类与表现形式118

4.4　数据失真的识别方法122

4.4.1　单点数据失真的识别123

4.4.2　连续数据失真判断127

4.5　数据失真的修复129

4.5.1　趋势曲线修复法129

4.5.2　神经网络修复法136

4.5.3　修复方法的优缺点分析138

4.6　数据换算处理139

4.7　小结141

参考文献142

第5章　基于混沌时间序列的结构响应信息非线性分析144

5.1　混沌动力学概述144

5.1.1　混沌基本理论144

5.1.2　混沌系统识别146

5.2　时间序列149

5.2.1 时间序列组成及分解149

5.2.2　信号的奇异性检测与消噪154

5.2.3　时间序列的时频特性分析158

5.2.4 时间序列ARMA模型164

5.3　混沌时间序列170

5.3.1　基本理论170

5.3.2　计算混沌特征参数170

5.4　桥梁结构实时响应时间序列的混沌性分析174

5.4.1　桥梁结构的非线性174

5.4.2　基于Melnikov方法的桥梁结构混沌临界分析176

5.4.3　桥梁健康实时监测时间序列180

5.4.4　基于桥梁健康实时监测数据的混沌指标分析研究182

5.5　基于混沌时间序列的桥梁结构状态评估研究184

5.5.1　基于混沌时间序列的桥梁结构状态评估及预测184

5.5.2　混沌在桥梁监测、评估与预测中应用展望186

5.6　小结186

参考文献187

第6章　基于桥梁健康监测信息的结构抗力衰变特征分析188

6.1　概述188

6.2　结构本构关系理论189

6.2.1　线弹性模型189

6.2.2　非线弹性本构模型190

6.2.3　弹塑性本构模型191

6.3　影响桥梁抗力衰变的内、外因素分析192

6.3.1 不确定性影响因素193

6.3.2　收缩、徐变及松弛194

6.3.3　碱-集料反应195

6.3.4　混凝土、钢筋强度的时变效应197

6.3.5　预应力损失197

6.3.6　混凝土的碳化198

6.3.7　钢筋的锈蚀199

6.3.8　结构裂缝202

6.3.9　荷载效应202

6.4　结构抗力衰变特征因子的分析204

6.4.1　静力特征因子204

6.4.2　动力特征因子205

6.4.3　基于混沌非线性分析的信号特征因子210

6.5　基于桥梁实时监测信息的抗力特征因子分析及提取211

6.5.1　基于桥梁健康监测信息的结构静、动力特征因子的提取211

6.5.2　基于实时监测时间序列的混沌特征因子提取219

6.6　基于桥梁实时监测信息反演物理参数的结构抗力分析研究223

6.6.1　桥梁结构物理识别法方法分析224

6.6.2　基于结构物理参数识别的结构抗力演变分析225

6.7　基于动力特征因子的结构抗力分析研究230

6.7.1 单因子对结构抗力的反映230

6.7.2 多因子对结构抗力的反映231

6.7.3　基于BP神经网络的结构抗力评估研究234

6.8　基于混沌特征的桥梁结构抗力状态辨识研究237

6.9　小结239

参考文献239

第7章　桥梁营运期随机荷载效应及其演变分析241

7.1　桥梁营运期荷载效应特性分析241

7.1.1　主梁挠度和应变的主要影响因素分析241

7.1.2　营运期桥梁荷载效应特性演变分析244

7.1.3 营运期桥梁荷载效应特性指标的构建245

7.2　活载效应和劣化效应信息的提取技术248

7.2.1 结构响应监测信息的时间多尺度特点248

7.2.2　小波分析理论249

7.2.3 多尺度分析及Mallat算法250

7.2.4　活载效应信息的提取251

7.2.5　劣化效应信息的提取254

7.3　基于实时监测信息的桥梁结构荷载效应演变规律分析255

7.3.1 马桑溪长江大桥健康监测系统255

7.3.2　荷载效应的提取及其演变规律分析255

7.4　小结262

参考文献263

第8章　桥梁营运期使用寿命评估及预测研究264

8.1　在役桥梁剩余寿命概述264

8.1.1　结构寿命的定义264

8.1.2　钢筋混凝土结构寿命预测的准则264

8.1.3　桥梁寿命评估及预测方法265

8.2　大型在役桥梁结构时变可靠度分析266

8.2.1　可靠度理论266

8.2.2　基于BP神经网络的桥梁可靠度分析278

8.2.3　GA-BP神经网络在桥梁可靠度评估中的应用283

8.3 基于结构物理参数和荷载效应的时变可靠度结构寿命评估及预测285

8.3.1 基于桥梁健康监测信息动态调整的时变可靠度寿命评估预测285

8.3.2　传统桥梁结构寿命预测模式分析288

8.3.3　基于结构物理参数和荷载效应的时变可靠度结构寿命评估289

8.4　基于“一类学习”模式识别的桥梁寿命预测分析290

8.4.1　基于一类SVM模式识别的桥梁寿命预测分析290

8.4.2　基于信息几何混沌SVM桥梁寿命预测模型修正292

8.5　基于最优停时理论的桥梁抗力及寿命演变研究294

8.5.1　最优停时理论294

8.5.2　基于最优停时理论的桥梁结构寿命演变研究296

8.6　小结297

参考文献298