基于动应变连续监测的运营状态下结构动力特性分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fz1122
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要研究基于连续动应变响应分析结构在正常运营状态下真实动态行为,采用理论推导、数值模拟、实验室基于动应变的模态实验、实际工程中基于连续动应变的结构动态参数跟踪等方法,揭示运营状态下结构的动态特性与机理,验证利用动应变进行长期监测的可行性和有效性。  利用有限元单元法对线弹性结构应变模态参数识别理论进行详细的推导,同时阐述应变模态同位移模态和曲率模态之间的关系。利用应变与位移的关系构建应变离散状态空间方程,采用协方差驱动的随机子空间法,获得关于应变的系统矩阵和观测矩阵,进而求取结构的模态参数,利用仿真信号验证了利用动应变识别的正确性。  利用稳态图自动获取结构的模态参数,通过设定评判准则,有效分离稳定点和噪音点,获取结构的模态参数,以滨州黄河大桥缩尺模型和实验室风机模型的动应变采集试验为基础,通过对测量信号自动模态参数识别,结果表明在环境噪声干扰的情况下,与加速度测试结果相比,应变模态参数识别取得了较好的结果,频率识别的误差不超过5%,而获得的应变模态结果与数值模拟结果的MAC值在0.9以上。  通过连续的动应变监测数据,详细研究风机结构的振动特性和跨大沙河人行桥在施工阶段和运营状态的结构模态参数的变化情况。为了准确识别大型风机在运营状态的真实结构行为,本文利用5MW风机两年内风塔的动应变监测数据,通过自动运营模态分析方法对连续动应变响应进行分析,自动识别风塔结构动态参数。通过绘制结构频率和叶片转速的坎贝尔(Campbell)图,获得了运营状态下因叶片质量不平衡引起的转频激励1P和叶片扫过风塔产生激励频率3P以及谐振频率3kP,当激励频率3P与结构基频重合时,产生了共振,应变变化幅值明显提升。  通过对大沙河人行桥的六个月的动应变监测,采用自动运营模态分析技术,得出施工阶段和正常使用阶段大沙河桥频率的变化,详细研究结构的应变和其模态参数随着结构的调整、温度变化的相关关系,结果表明结构的应变与温度之间呈现相关关系,而结构的频率与温度的相关关系受支座调整因素的影响,频率的整体波动在±4%左右。
其他文献
本研究利用新型附积床反应器,选择易生物降解的小分子物质乙酸钠和可慢速生物降解大分子物质淀粉分别作为唯一碳源进行配水模拟生活污水,采用两组平行实验,保证其他因素如温度、
该文结合华萦山隧道瓦斯防治及施工的生产实际,从瓦斯的基本属性、爆炸条件、煤与瓦斯突出的一般性规律出发,研究了瓦斯隧道中瓦斯涌出量和通风量的计算方法,分析了煤与瓦斯
我国的城市高架桥施工工艺落后,施工周期长,造成交通拥堵、环境污染等,这些已经成为制约社会经济发展的重大问题。为了加快城市桥梁施工速度、缓解交通拥堵现象、减轻城市桥梁施
结构优化设计的核心目标是实现材料的合理分布,提高材料的利用率,节省资源。过去由于受所处时代技术条件,尤其是计算机技术的限制,传统的优化算法是建立在数学规划理论的基础
目前,我国高速发展的模式是建立在过度的能源资源消耗和低效使用、对国际能源市场的过度依赖之上,与此同时引发的环境污染和温室效应等问题已对我国可持续发展造成重大影响,而能
降雨是诱发滑坡的主要影响因素之一。近年来国内一些学者以具体的滑坡为研究对象,采用概率统计的方法,获得滑坡在降雨条件下的推力和抗力的概率密度分布函数表达式,进而确定
随着国内水体富营养化的不断加剧,城市污水处理厂的脱氮效果已成为解决富营养化的重要途径。但是,生物脱氮系统存在生物之间的碳源竞争和生物不同泥龄的矛盾,使污水处理厂很难获
厌氧氨氧化(ANAMMOX)是一种全新的生物脱氮工艺,完全突破了传统生物脱氮局限。相比较传统脱氮工艺,厌氧氨氧化工艺具有不需外加碳源,节省50%的曝气量,污泥产量少等优点。如果厌氧
排土场边坡不同于一般土质边坡,最突出的一个特点是排土体具有粒径分级现象,这对排土场地质模型和岩土体物理力学参数有重要影响,并且目前对具有“明显粒径分级”的高台阶排土场
层间错动带是指软硬相间的岩层在构造作用下发生层间剪切错动,并在地下水长期物理化学作用下形成的一种空间展布范围广、分布随机、厚度不一、组构特异、性状很差的薄层带状岩