【摘 要】
:
基于大跨度站台雨棚钢结构建立的钢结构健康监测系统在长期服役过程中,由于没有考虑钢结构状态变化,误预警时有发生,因此及时了解钢结构状态变化趋势并做出准确预警已成为关键,探讨并完善预警阈值设定及预警条件对站台雨棚钢结构健康评估具有工程实际意义。本文基于数据采集系统收集的大量钢结构相关应变和环境信息,结合数据采集系统和大跨度站台雨棚钢结构健康监测系统工程实际背景,展开对健康监测系统阈值设定与多条件综合预
【基金项目】
:
“海口东站站台雨棚钢结构健康监测系统建设”项目;
论文部分内容阅读
基于大跨度站台雨棚钢结构建立的钢结构健康监测系统在长期服役过程中,由于没有考虑钢结构状态变化,误预警时有发生,因此及时了解钢结构状态变化趋势并做出准确预警已成为关键,探讨并完善预警阈值设定及预警条件对站台雨棚钢结构健康评估具有工程实际意义。本文基于数据采集系统收集的大量钢结构相关应变和环境信息,结合数据采集系统和大跨度站台雨棚钢结构健康监测系统工程实际背景,展开对健康监测系统阈值设定与多条件综合预警方法的研究。进行了基于多元线性回归(MLRM)拟合剔除环境因素对钢结构应变的影响,重新设定阈值,并分析得出多条件综合预警的条件。通过对基于时间序列预测模型季节性差分自回归滑动平均模型(SARIMA)和长短记忆神经网络(LSTM)预测方法对比,结合预测结果及多条件综合预警方法综合评估雨棚健康状况进行预警。主要研究内容如下:(1)结合大跨度站台雨棚钢结构的工程实际情况,建立数据采集系统和钢结构健康监测系统,钢结构健康监测系统通过数据中心与数据采集系统交互,研究了相关数据预处理,包括数据清洗、数据特征抽取、数据异常值处理、特征选择和数据平滑处理,选取适合本文数据预处理的方法。(2)根据健康监测系统在长期服役过程中存在初始阈值设定方法不合理的问题,提取影响钢结构应变主要特征,利用合适线性拟合方法剔除应变中环境因素的影响,建立了多条件预警方法,即以应变大小和应变变化率为主,应变变化趋势为辅作为综合预警指标并设定相应阈值,并通过结合健康监测系统实际情况进行适用性分析,为后文结合预测预警打下坚实基础。(3)提出基于MLRM的SARIMA和LSTM预测辅助预警方法,通过实际监测数据分析,对比两种方法的适应性,选取适合大数据健康监测系统应变预测的方法,验证其模型的有效性。(4)建立了MLRM-LSTM模型,结合使用单元时间模型和多元时间序列模型分别预测应变、应变变化率和应变变化趋势辅助评估预警方法,总结多条件预警方法,验证方法的可行性。针对健康监测预警系统以单一阈值进行钢结构状态预警缺点,本文建立MLRM-LSTM模型预测应变,结合多条件综合预警方法在站台雨棚钢结构健康监测系统中有良好的表现,可以用于站台雨棚钢结构健康监测状态评估预警研究中。
其他文献
随着我国机械制造业的高速发展,传统制造业向智能制造升级已是大势所趋。目前,企业常用的离线测量难以满足智能制造的柔性生产需求,在此背景下,将加工与检测融合的在线测量技术应运而生。在线测量技术有利于减少人工干预,减少重复定位误差和搬运过程,提高检测精度和效率,从而实现智能检测。在进行在线测量之前,需要针对待测工件规划检测方案。国内微小型企业多依赖检测人员进行测点分布和测量路径规划从而生成检测程序,导致
船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分,其运行状态对动力装置的稳定运行具有显著的影响。由于船舶推进轴系有大长径比的特点,轴系校中计算是保障其稳定运行的重要手段之一。轴系校中质量直接影响轴承支承特性,进而对轴系整体动力学特性产生影响。因此,研究推进轴系校中状态对轴承刚度及轴系整体动力学特性的影响具有现实意义。本文在轴系校中状态改变引起轴承载荷变化的基础上,建立静压轴承油膜支承刚度模型,分析轴承载荷
直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)具有理论能量密度高、启动温度低、环境友好等优点,是便携式电子产品中最具潜力的新型电池之一。但是甲醇渗透、阴极水淹等问题制约了DMFC的应用和推广。本文重点针对超声雾化供给DMFC在长时间放电条件下和高放电电流密度条件下阴极的水淹现象展开研究,在阴极流场板的表面引入疏水性微槽结构并通过实验研究了微槽结构对于电池性能以及水
随着机器人技术和计算机视觉技术的迅猛发展,具有视觉感知能力的移动机器人可以在生活节奏日益加快的当下协助人们对家中老人、儿童和宠物进行陪护。论文面向室内移动机器人应用平台,构建生物体目标检测与定位系统,重点研究生物体目标检测与跟踪、基于单目视觉的目标定位及机器人运动跟随等问题,以实现机器人对生物体目标的视觉感知与运动跟随。论文的主要工作如下:首先,面向室内移动机器人平台改进了YOLOv4目标检测算法
世界能源问题日益严重,但随着大陆油气田的勘探难度越来越大,目前勘探领域从陆地转向海洋,而自升式平台是海洋油气田勘探中使用最多的海洋平台。齿轮齿条升降系统是自升式平台的核心装置,直接承担平台载荷和外载荷。为保证自升式平台安全作业,防止因齿轮弯曲强度不足或是载荷分配不均导致的重大安全事故发生,齿轮的弯曲强度分析和扭矩监测至关重要。本文的主要研究内容包括:(1)建立了某自升式平台齿轮齿条三维模型,然后对
往复式压缩机是能源行业不可或缺的关键设备,同时也是高能耗设备。工业生产中大量往复压缩机存在需求排气量低于设计排气量的问题,实现这些往复压缩机气量节能调节对企业降低单位GDP产出能耗,削减成本具有重要意义。本文以煤化工行业实现煤间接液化的费托合成装置中常见的双作用往复压缩机——释放气压缩机为研究对象,研究其大湿度、低流量工况下的气量节能调节方法,提出一种本文称为复合气量调节的调节方法。利用计算机数值
旋转机械在现代工业生产中被广泛地应用,一旦发生故障,会对机械设备的安全生产产生严重影响。因此,对机械设备的旋转部件进行早期故障诊断,避免因设备故障造成各种重大损失具有重要的意义。由于实际生产中,采集的设备故障信号往往具有非线性和非平稳性特点,给全面有效地提取信号的代表性特征带来了很大的挑战。针对这一问题,本文提出基于并行神经网络与集成学习的旋转机械故障诊断方法,论文的主要研究内容如下:首先,在分析
随着能量利用进一步向可再生、清洁化、可持续化方向发展,太阳能利用技术受到越来越多的关注。聚光太阳能电-热联产系统(CPV/T)可以产生电能的同时储存太阳能电池产生的热能,但目前CPV/T系统存在转化效率偏低、成本较高等条件限制,因此如何进一步提高CPV/T系统综合利用效率,便于大范围推广应用,对于能源短缺问题具有重要意义。本文为在满足用电需求的同时解决供热问题,获取更高的太阳能综合利用效率,提出了
氢气作为一种高热值、燃烧产物无污染的清洁能源,在发电、汽车和航空航天等多种行业中得到广泛的应用。泄漏的氢气会导致潜在的爆炸事故,光纤氢气传感器具有本质安全、抗电磁干扰、传输距离长等优势,可以在各种工作环境中实现实时监测。光纤氢气传感器主要是通过将光信号输入到氢敏元件中的敏感材料,利用其吸氢后光学性质或机械性能的变化反映氢气浓度的变化。低维纳米材料具备优异的比表面积,可以有效提高氢气传感器的响应性能
随着时代的发展,电脑绣花机已经发展为一种集光、机、电和网络技术于一体,且能够大批量、高效率地自动绣花的机电一体化设备。改善电脑绣花机的绣品质量和刺绣效率,防止出现较多的废品布料一直是研究的重点,而这与电脑绣花机的布夹子装置有较大的联系。现有的电脑绣花机均使用弹簧钢布夹子,利用其较大的弹力来达到夹紧的效果,但其存在着既需要夹紧也需要容易装卸的矛盾。本文将对电脑绣花机的布夹子装置进行新的研究与开发,设