基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论研究

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第1章绪论

1.1工程结构损伤检测方法概述

1.2基于动力测试的结构整体损伤识别理论的研究现状

1.2.1动力损伤指标分析法

1.2.2基于模型修正的损伤诊断方法

1.2.3基于人工智能的诊伤方法

1.3基于静力测试的结构整体损伤识别理论的研究现状

1.4存在的问题及发展方向

1.5本文的研究内容和安排

第2章结构离散及模型选择

2.1引言

2.2模型选择的基本依据

2.3有限元基本方程推导

2.3.1单元特性分析

2.3.2整体特性分析

2.4三维通用杆件单元

2.4.1三维杆件单元的单元刚度矩阵

2.4.2整体坐标系下的单元刚度矩阵与等效结点荷载列阵

2.5数值算例分析

2.6本章小结

第3章 基于参数识别和静力测试的结构损伤识别理论研究

3.1引言

3.2力学反问题的概念

3.2.1反问题的数学提法

3.2.2结构力学系统的反问题

3.2.3反问题的适定性

3.3系统参数识别的基本原理

3.3.1系统辨识和参数模型

3.3.2参数识别准则

3.4基于静力有限元参数模型的结构损伤识别理论

3.4.1识别参数的选择与结构刚度矩阵的参数化

3.4.2基于静力有限元参数模型的损伤识别误差函数

3.5参数识别准则及识别算法

3.5.1参数识别的无约束最优化方法

3.5.2参数识别的约束最优化方法

3.6数值算例

3.7本章小结

第4章测试数据稀少下的结构损伤区域识别理论研究

4.1引言

4.2大型结构模型的参数化

4.2.1参数可识别的必要条件

4.2.2参数分组原理

4.3既有参数分组算法评述

4.3.1既有参数分组法的回顾

4.3.2 Hjelmstad算法及其改进

4.4结构损伤区域识别算法

4.4.1损伤区域的参数分组

4.4.2损伤区域的定位原理

4.4.3损伤区域识别算法的程序框图

4.5数值算例

4.6本章小结

第5章结构损伤的概率诊断理论研究

5.1引言

5.2测试数据的准确性

5.3基于随机参数模型的测试误差影响分析

5.3.1概率结构和随机有限元法

5.3.2基于随机参数模型的测试误差影响分析

5.4结构损伤的概率诊断

5.4.1识别参数的统计特征

5.4.2基于假设检验的结构损伤定位准则

5.4.3结构损伤程度的评价

5.5基于参数识别的模型误差修正

5.5.1模型误差对损伤识别的影响分析

5.5.2模型误差的修正

5.6数值算例

5.7本章小结

第6章基于损伤识别的既有结构可靠性评定与剩余寿命预测

6.1引言

6.2既有结构的承载能力评定

6.2.1常用的既有结构承载能力评定方法评述

6.2.2基于损伤识别的既有结构承载能力评定

6.3既有结构可靠性评定

6.3.1既有结构可靠性的特点

6.3.2既有结构的抗力模型

6.3.3基于损伤识别的既有结构可靠性评定

6.3.4既有结构剩余寿命预测

6.4本章小结

第7章钢筋砼及预应力砼结构的损伤识别理论研究

7.1引言

7.2钢筋砼及预应力砼杆单元截面特性分析

7.2.1截面几何特性计算公式

7.2.2混凝土截面几何特性计算

7.2.3钢筋截面几何特性计算

7.2.3预应力效应分析

7.3本章小结

第8章体外预应力混合高强砼连续梁结构行为的损伤识别研究

8.1引言

8.2试验梁的模型描述

8.2.1试验梁的材料及其主要性能

8.2.2试验梁尺寸及配筋

8.2.3预应力的施加

8.2.4模型梁的测试方法

8.3损伤识别所需试验数据汇总

8.3.1裂缝的发生、发展及其分布规律

8.3.2模型梁的变形规律

8.4试验梁结构行为的损伤识别分析

8.4.1损伤参数识别模型

8.4.2试验梁整体损伤参数识别

8.4.3试验梁控制截面区域的损伤参数识别

8.5本章小结

结论

展望

致谢

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文和参加的科研项目