优秀研究生学位论文题录展示

环境振动在结构动力检测方面的应用研究

专 业: 固体地球物理
关键词: 动力检测 环境振动 信号处理 模态分析 系统识别
分类号: X121  TU31
形 态: 共 53 页 约 34,715 个字 约 1.661 M内容
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内容摘要


重大土木工程结构尤其是生命线结构工程的可靠性对社会、经济有重要影响,正确评定结构的实际性态,是保证结构可靠性的前提。

结构实际性态的评定被称之结构检测。

传统的结构检测方法是通过观测和静力检测获得结构的当前性态。

但是随着社会的发展,结构设计越来越复杂化,体积也越来越庞大,传统的检测方法已经不能满足社会发展的需要。

为了满足这种需求,结构动力检测技术日益引起人们的重视,并得到了迅猛的发展。

对于工程结构,容易实现和测量的是结构的动力响应。

动力检测技术就是利用结构的动力响应来分析获得结构当前状态下的实际性能。

而让结构产生动力响应信号,则必须对结构施加激励,对于土木工程结构,由于其自身的特点,很难对其施加人工激励,此时,环境振动就成为土木工程界首选的激励源。

环境振动实验是一种只利用结构物的输出响应数据来识别结构的当前性态的动力检测方法,它通过测量结构在环境激励源如地脉动、交通、风、爆破、强夯等作用下的结构的位移、速度、加速度各种响应,来识别结构的模态频率、振型及阻尼比等参数。

环境振动的特点为:

激励是自然激励、输入未知或不可测量或不易测量,环境响应信噪比低。

为了解决土木工程施工和设计时遇到的一些问题,本文主要分析和研究了如何在环境振动下,利用结构的输出反应,对结构进行模态参数识别,并结合实例,进行验证和说明,分析和讨论了所得的结果在工程实际中的应用。

论文完成的工作和取得的成果概括起来如下:1、在对结构动力检测进行综述和分析的基础上,利用环境振动为激励源,测试结构的微动反应,并对测试得到的脉动随机响应信号,进行分析。

重点研究了传统的信号处理方法和随机减量技术,并结合二者的优点,对随机减量技术进行了改进,据此对随机响应信号进行处理,并结合实例,较好的提取出了实例中的结构在环境振动下的自由响应信号。

2、由于环境激励的信号不易测量,我们只得到了结构在环境振动下的自由响应信号。

论文对只基于结构的响应输出信号来识别结构的模态参数的各种方法进行了详细的研究,并对随机减量法中用到的ITD方法进行了一些改进。

最后结合实例,用传统的峰值拾取法和改进后的随机减量法对结构进行模态分析。

在计算和分析的过程中,作者提出了在对计算结果进行模态定阶时,将传统的频域方法中的峰值拾取法识别出来得到的结构的模态频率,同在考虑噪声模态的影响下,计算得到的模态振型和模态置信系数相结合,综合起来对随机减量方法所得结果进行考虑和评价,试验表明,此方法能较好地、有效地识别出结构的固有模态参数,从而将结构的时域识别的特点和频域识别方法的优点在对结构进行动力特性测试分析时有效地结合起来。

3、结合识别出来的模态参数,对动力检测和模态分析技术在对服役结构目前性态和抗震性能评估方面,以及其在工程上的应用做了综合讨论和分析,特别是提出了一条在设计强夯、爆破等各种会对结构物产生不利影响的施工工艺之前,如何利用环境振动动力检测技术对施工环境进行调查评估的方法。

最后,在全面总结本论文工作的基础上提出了本研究还需解决的若干问题..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
第二章 结构动力检测技术简介
第三章 振动测试与信号处理
第四章 环境激励下结构模态参数辨识
第五章 动力检测技术在结构工程中的应用
第六章 结语
附录
参考文献

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中图分类: > X121 > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境物理学 > 环境声学
其他分类: > TU31 > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算

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