一、工程桥梁多方向振动的测量与模态分析（论文文献综述）
汪林[1]（2021）在《组合梁式压电俘能器参数辨识与响应特性研究》文中研究表明随着无线传感网络技术的高速发展,无线传感器在煤矿井下采掘设备的状态监测中得到越来越广泛的应用,然而传统的无线传感器大多采用电池供电,且反复的更换电池会使得传感器的后期维护工作量巨大,供电难题亟待解决。煤矿井下大型机械设备振动普遍存在,利用振动能量收集技术有望解决煤矿井下设备在线监测供电难题。针对煤矿井下采掘部位振源存在低频、宽频带、多方向等特点,课题组提出一种线形-拱形组合梁式压电能量收集装置。由于引入结构非线性及磁场非线性拓宽系统大幅响应带宽,系统动力学模型建立随之更加复杂,因此需要建立一个精确的动力学模型,揭示力-电-磁多场耦合下组合梁式压电俘能器幅频响应规律,优化俘能器结构参数以提高其俘能性能,这对组合梁式压电俘能器工业化应用意义重大。针对组合梁式压电俘能器,论文采用有限元方法仿真分析激励方向对压电悬臂梁输出性能影响,验证组合梁式压电俘能器多方向响应的有效性;随后采用磁化电流法对系统非线性磁力进行建模,得到对应磁力模型,探究系统磁场势能特性,并通过实验验证了磁力模型的正确性;最后结合Euler-Bernoulli梁理论、压电本构方程、Rayleigh-Ritz法,并基于拉格朗日方程建立压电俘能器系统动力学模型。针对系统动力学模型理论参数与实际参数存在偏差问题,论文利用压电俘能器短路及开路条件下响应输出特性,基于对数衰减法及脊线理论,对系统动力学方程中力学参数及电学参数展开辨识研究,得到系统阻尼、刚度等力学参数以及机电耦合系数、等效电容系数等电学参数解析表达式,并通过龙格库塔方法数值验证该模型的精确性。针对俘能器参数辨识过程中实验信号夹杂外部干扰信号问题,通过VMD数据滤波对实验数据进行处理,滤除外部干扰信号,最后辨识得到俘能器实际力学参数及电学参数值。针对系统动力学方程求解问题,论文采用谐波平衡法对系统响应特性进行分析,讨论不同磁铁间距、激励幅值、激励频率、负载阻抗等参数对系统幅频响应及功率输出特性影响规律。研究结果表明:系统幅频特性曲线存在硬特性,且存在多解及跳跃现象;磁铁间距及激励大小是影响系统能否越过势垒,进入大幅阱间运动关键因素;通过调节磁铁间距、增大激励幅值方式可使得系统获得较高的响应输出;磁铁间距、激励频率、激励幅值对系统输出功率均会产生影响,且系统最优阻抗主要由外界激励频率所决定。最后,搭建压电俘能器实验平台,测试了简谐激励下不同磁铁间距、激励幅值、激励频率、负载阻抗等外界条件下俘能器电压输出及功率输出响应特性。实验结果验证了本文理论分析结果的正确性,为组合梁式压电俘能器结构优化设计及工业化应用提供了理论支撑。
龚俊[2]（2021）在《特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究》文中提出特高压变电构架（以下简称“构架”）作为特高压变电站内典型且重要的下部支承结构,承担着支承电气设备及大跨度输电导线的作用,其抗震性能直接决定了特高压网络主干线是否能承受强震作用、保障正常运营。构架的抗震设计存在两项关键理论问题。一是（构）架（输电）塔（导）线耦合体系的动力相互作用突出。通过震害调查已经发现,与构架相连的输电导线和远端的输电塔均可能加剧结构的倒塌震害,揭示架塔线动力耦合作用机理并量化其对构架的影响已经成为设计人员和业主的迫切需求。二是地震入射方向影响显着。架塔线耦合体系在正常使用状态下,其构架呈非对称的受力和变形状态。对于这类不规则耦合体系的抗震性能,具有高度不确定性的地震入射方向也可能是不利因素。因此研究架塔线耦合体系的地震入射方向效应,可以保证其在任意入射方向下的地震安全,也将对构架的抗震设计方法完善起到推动作用。本文正是基于以上两项理论问题开展研究工作,论文的主要研究内容及成果包括:（1）倾斜输电导线的等效简化模型采用解析方法推导了倾斜悬索（含阻尼且均匀）水平张力的频响函数,并根据频响函数提出了悬索的水平静力刚度和索动力系数,建立了其水平动力刚度,该动力刚度充分考虑了索的几何、材料、动力及阻尼特性。然后将倾斜输电导线等效简化为基于水平动力刚度的弹簧模型,以单塔单线体系为对象采用振动台试验和数值相结合的方法对其进行验证,发现其在保证精度的情况下,显着提高了计算效率。最后通过开展参数分析发现,在倾斜角不超过50°的情况下,等效弹簧模型在不同地震激励下均可以有效模拟具有不同倾斜角、垂跨比和跨度的输电导线与结构的动力耦合作用。需要注意的是,弹簧模型是依据索平面内的推导结果建立起来的,忽略了索平面外的振型贡献。（2）架线动力耦合效应根据相似理论设计、加工了缩尺比为1/15的单跨架线耦合体系试验模型,以三种输电导线垂跨比为分析工况,采用20条远场地震动以设防强度对试验模型分别进行横向和纵向一维激励。试验结果发现,架线动力耦合作用很大程度上减弱了构架的响应,减弱程度随垂跨比的减小而增大;相比纵向激励,在横向激励下表现更为强烈。其次,通过对数值原型进行参数分析,发现耦合作用是体系的自身属性,与外荷载无关;相比三跨,在单跨架线耦合体系中更为突出。最后,对耦合体系开展横向强震倒塌试验,结果表明,在强震作用下,耦合作用加速了构架的损伤发展,降低了其承载力,影响了结构的倒塌倾覆方向。（3）架塔线动力耦合效应建立了基于ABAQUS的三种有限元模型,即:非耦合构架、架线和架塔线耦合体系,其中前两种作为对比模型。采用动力时程分析方法讨论了构架在不同强度地震作用下的结构响应和塑性发展规律,并利用增量动力分析方法对三种分析模型开展全荷载域动力时程分析,结果表明,架线和架塔线两种耦合作用均改变了构架的强震失效模式,大大降低了其承载力,使构架的倒塌风险显着增大。总结发现,架塔线动力耦合作用包含了输电塔横担的激励放大作用、输电导线的初始水平张力作用、弹性约束作用以及悬挂系统的耗能减震作用,对于构架的抗震性能而言,前两者是不利作用,后两者是有利作用。（4）地震入射方向效应基于4264组多维地震动无偏样本空间,研究了地震动特性随入射方向的变异性,发现这种变异性与震源、传播距离和场地条件等因素无关,表现出复杂的随机特性。根据上述变异性大小提出了基于方向性的多维地震动分类方法及其选择标准。根据以上标准更新了远场记录库,采用40组地震动对架塔线耦合体系进行多方向激励。研究表明,入射方向对构架地震响应的影响大,不能被忽视;入射方向的改变会使构架各阶振型的参与程度发生变化,进而影响其在强震作用下的塑性分布和抗倒塌性能。此外,从理论上对地震动和入射方向不确定性进行解耦,提出了构架地震响应及极限承载力的95%保证模型。最后,结合架塔线动力耦合和地震入射方向效应,提出了构架在小震作用下的弹性结构响应和强震作用下的极限承载力的预测模型。（5）多入射角地震易损性研究基于地震需求和抗震能力分别与入射方向相关和无关的思想,提出了一种考虑结构方位布置和断裂带走向的多入射角地震易损性分析方法,该方法充分体现了地震动、结构和入射方向不确定性。据此,首先采用拉丁超立方抽样方法组建结构-地震动-入射角样本对和结构-地震动样本对,对架塔线耦合体系分别开展了概率抗震能力分析和概率地震需求分析。然后,采用本文提出的多入射角地震易损性分析方法建立构架在不同极限状态下的易损性平面,据此为特高压变电站外的输电线路布置方案提供了建议;其次,将采用本文方法与基于传统激励方法的易损性分析方法（TEM-SFAM）获得的结果进行比较,发现TEM-SFAM方法不能识别出构架可能存在的最大地震风险,在构架地震易损性分析中的可靠性低。最后,提出了一种以震中位置为变量的地震风险评估方法,并对实际工程进行了定量评估。
佘晓[3]（2021）在《线形-拱形组合梁模态分析与非线性拓频机理研究》文中进行了进一步梳理微电子设备和无线传感技术有力支撑了煤矿井下设备运行状态在线监测技术的快速发展,但无线监测技术的供能问题是其发展的瓶颈。近年来,随着微电子设备系统对可持续自供能电源量的需求日益增大,利用新能源（如太阳能、风能、机械振动能等）来代替以往的化学电池为微型设备供电广受关注。机械振动能受环境影响较小,是一种理想的可回收能源,应用比较广泛。针对机械振动能的回收利用和煤矿井下设备在线监测供电难的问题,课题组设计了双稳态压电俘能器,可实现较宽、低频范围内的高效俘能。本文在前期线形-拱形组合梁双稳态压电俘能器的研究基础上,通过研究组合梁模态振型函数、材料非线性响应机理,优化压电俘能器结构设计,建立系统相应的数学模型,揭示双稳态压电俘能器在随机激励下的系统响应规律,为其工业化应用奠定理论基础。论文借助有限元分析方法优化线形-拱形组合梁尺寸,研究了组合梁不同厚度、不同宽度以及不同末端质量块质量对压电俘能系统频率和振幅的响应规律,开展组合梁模态振型函数、材料非线性响应机理和随机激励下压电俘能器响应特性等方面研究。针对双稳态压电俘能器模型不精确问题,研究线形-拱形组合梁的模态振型函数。依据模态扩展法建立线形-拱形组合梁的振动微分方程,设定边界条件,数值求解模态振型函数,绘制一阶模态函数振型图;利用ANSYS有限元仿真软件实现对悬臂梁的模态分析,获得模态一阶振型图,与数值求解结果进行对比,并实验测试验证模型的正确性。为研究压电材料对双稳态压电俘能器的非线性响应机理,基于压电本构方程,建立仅考虑压电材料非线性（忽略非线性磁力）的线形-拱形组合梁非线性动力学模型,利用多尺度法解析模型,进行稳定性分析和定常解响应特性分析,通过数值仿真,揭示压电材料非线性对压电俘能系统的影响规律。针对煤矿井下振动激励多方向、随机多变的问题,研究压电俘能器在随机激励下的响应特性。采用磁偶极子方法建立磁场非线性模型,以高斯白噪声模拟作为随机激励信号,建立随机激励下双稳态压电俘能器动力学模型;利用福克-普朗克-柯尔莫哥洛夫（FPK）方程解析模型,得到系统的响应概率密度函数,通过忽略高阶累积量截断法,得到系统的功率谱密度函数;通过仿真分析,揭示随机激励下双稳态压电俘能器在不同磁铁间距和不同激励强度下的响应特性。最后,搭建线形-拱形组合梁双稳态压电俘能系统实验性能测试平台,对俘能器施加随机激励信号,获得压电俘能系统在不同磁铁间距和不同激励强度条件下的响应特性,验证上述理论成果的正确性。
张楠[4]（2021）在《复杂工程结构模态测试测点优化布设软件开发》文中指出随着国内土木工程结构向着高度更高、跨度更大、结构形式更加复杂的方向发展,对大型复杂结构进行模态测试,获取结构的动力学特征,并以此进行状态评估与安全预警,已成为学界关注的热点问题。如何从大型复杂工程结构上采集到更加准确完整的结构响应,是模态测试首先需要解决的问题。国内外学者为此提出了一系列测点优化布设评价准则,用以指导测点位置的选择,提升模态测试中信息采集的准确性。但是利用这些准则选取测点需要以结构的理论模态参数信息为基础,并且需要一定的理论与计算基础,一线工程人员难以使用这些研究成果指导大型复杂工程结构的测点选取。测点优化布设计算需以目标结构的理论模态信息为基础,而理论模态信息的获取需借助于有限元模型,并且测点优化布设需要获取的各项结构理论模态信息有良好的节点对应关系,这无疑提高了目标结构理论模态信息的获取难度,针对此问题,本文开发了常用软件ANSYS、Abaqus、Midas Civil的有限元模型理论模态信息提取方法,基于MATLAB平台,形成了可实现根据用户选择一键生成目标模型的理论模态信息的测点优化布设软件前处理功能模块。其中,由于Midas Civil不支持模型的刚度、质量矩阵等信息导出,所以本文开发了Midas Civil与Abaqus的模型转化程序,将Midas Civil模型转化为Abaqus模型提取理论模态信息。借助MATLAB平台的APP Designer软件开发工具,从用户使用以及测点优化布设功能实现的角度出发设计开发了复杂工程结构测点优化布设软件（Optimal Sensor Placement Software,简称OSPS）。该软件将目标模型信息提取、模型重构、目标布设评价准则选择、候选测点选取、布设方案可视化以及输出测点布设报告等功能与多个功能界面结合。软件支持ANSYS、Abaqus、Midas Civil软件模型信息的一键提取,实现了目标模型在软件中的一键重构,集成了17种常用测点优化布设评价准则,用户可选择一种或多种方法同时计算,获得可视化的测点布设方案并可一键将布设报告导出。该软件界面简洁、操作友好,具有较好的实用性。将某钢管混凝土拱桥的Midas Civil模型使用本文开发的程序转化为Abaqus模型,通过对比两个软件中此模型的模态分析结果,证明了该转换程序的正确性。随后使用本文开发的测点优化布设软件对该模型进行测点优化布设,验证了OSPS软件对于桥梁结构的实用性。最后,将OSPS软件用于实际建筑结构中,以某高层建筑的Abaqus模型作为算例,使用OSPS软件选择竖向构件上部分节点作为候选测点,针对两个水平方向模态振型进行测点优化布设,对生成的测点优化布设方案进行分析对比,结果证明OSPS软件可以较好用于高层建筑结构的测点优化布设计算,具有良好的工程实用性。
陈建邦[5]（2021）在《基于计算机视觉人行桥挠度影响线及模态参数非接触识别》文中指出随着轻质、柔性材料的快速发展及国民经济水平的不断提高,设计师在设计人行桥时有了更少的材料束缚和更广的设计思路,各类轻质高强及视觉效果优美的玻璃人行桥被广泛地建造于城市交通网络和各大景区、山区。此类结构在设计使用寿命期间由于日常使用和风、车辆、行人、温度等其他外部因素的影响下,不断发生变化、退化和损伤,甚至坍塌,故需要对结构进行定期或持续的监测和评估,并在必要时进行维护和修复。基于视觉的方法因其成本低、安装方便、适用范围广、非接触等原因越来越受到结构健康监测领域的关注。位移是评估桥梁状况和性能的重要指标,测量桥梁在规定载荷下的挠度可估计桥梁承载能力,识别桥梁可能发生的变化或损坏,为桥梁是否需要加固提供依据。影响线对桥梁损伤检测和承载力评估具有重要作用,计算桥梁在无损、受损情况下的位移影响线和影响面曲率差异,可确定损伤程度及定位损失。模态参数与结构的力学特性直接相关,通过结构响应数据识别模态参数能够检测结构的演化,从而快速、经济地实时监测结构健康状况。本文根据上述问题首先通过改进LK光流法和模板匹配法开发了两种人行桥位移视觉测量系统,通过试验对两种测量系统的精度进行了验证。然后将位移视觉测量系统与无线传感器相结合,建立了人行桥影响线完全非接触式识别系统,通过试验验证了该系统的可行性。最后通过将多点位移视觉测量系统与模态参数识别理论相结合,开发了一种人行桥模态参数非接触式识别系统,并在人行荷载作用下识别了人行桥模态参数。基于计算机视觉得到的人行桥挠度影响线及模态参数可为结构工程师准确高效地提供桥梁损伤检测依据。本文的主要研究内容包括以下几个方面:（1）开发人行桥位移视觉测量系统,研究了不同拍摄条件对位移测量精度的影响,并通过试验验证了该系统的精确度,并将其应用于实际工程位移响应测量;（2）建立人行桥挠度影响线完全非接触式识别系统。通过引入遮挡模型改进YOLO算法得到行人位置信息,结合无线传感器得到的行人荷载作为结构输入数据。通过视觉测量人行荷载作用下的位移响应作为结构输出数据。根据结构输入输出数据反算影响线,并利用多项式分段拟合得到具有准静态特性的挠度影响线。（3）建立人行桥模态参数完全非接触式识别系统。在激振器激励下通过视觉测量桥上5个目标点的位移响应,采用随机子空间法得到人行桥模态参数,并将其与传统方法得到的模态参数对比,验证了该系统的准确性。最后在人行荷载作用下,利用所开发的模态参数非接触式识别系统识别了人行桥模态参数。
王旭明[6]（2021）在《多方向双宽频压电振动能量采集器研究》文中指出近年来,科学技术发展迅速,同时,也推动了无线传感器网络等一系列高新科技产业的发展。如何处理科技产品在更新换代中与能源供给的关系问题,是目前科技产品发展中最重要的问题之一。在过去的十五年中,振动能量采集技术受到了越来越多的关注。而这一领域发展的根本动力,就是当前各种电子设备的微型化、低功率化。近十年来,振动能量采集器最受关注的换能机制就是压电式换能机制,这也进一步促进了该领域的研究。压电式振动能量采集器近年来发展迅速,很多专家学者提出了新颖的结构,并开展了相关理论与实验工作。环境中振动的频率范围通常跨越很大的频带宽度,许多压电式振动能量采集器的工作效率低下,只有在外界振动频率与采集器固有频率相等的小段频带内才能采集到较大的能量。为了克服当前振动能量采集器采集方向单一、采集频带过窄、结构较为复杂、输出功率较低等缺点,本文提出多方向双宽频压电振动能量采集器,该采集器利用磁铁引入非线性磁力,利用L型梁实现三维方向的振动能量采集,在L型梁的长短梁上设置止幅块,引入碰撞宽频,进一步提高带宽。本文的具体工作如下:（1）从宽频式振动能量采集器的角度出发,简要介绍近年来研究者提出的一些宽频振动能量采集器;再着重介绍碰撞式宽频振动能量采集器的发展情况。总结现有碰撞式宽频振动能量采集器的不足,介绍本文的主要研究工作。随后简要介绍了压电材料的压电效应以及本文理论推导涉及的d型压电方程,并详细介绍了压电方程中相关参数的定义及物理意义,最后介绍了压电悬臂梁的机电等效电路模型。（2）针对当前压电式振动能量采集器有效工作频带宽度过窄、结构复杂、成本较高等缺点,设计一种可实现多方向双宽频的压电式振动能量采集器。建立了多方向双宽频压电式振动能量采集器的简化力学模型,求解了该结构的相关理论参数,并利用牛顿第二定律建立该采集器的运动学方程,通过Mathematic软件求解该方程的数值解,分析振动能量采集器的非线性振动特性。（3）通过磁场仿真软件Ansoft Maxwell建立本结构中的磁铁模型,仿真分析了磁铁的磁场和磁力,探究了磁铁磁力随磁铁位移的关系曲线。制作采集器实物进行实验验证,对比采集器在碰撞与无碰撞结构下的宽频效果,并将理论值与实验值进行比较,分析了采集器的非线性振动特性。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[7]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中提出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
李涛[8]（2020）在《钢桁加劲梁悬索桥施工过程静力分析及气动稳定研究》文中指出钢桁加劲梁悬索桥在施工及运营状态有其特有的静力与气动特点,如钢桁梁架设过程中杆件应力过大以及钢桁梁附近气流流动复杂,而目前专门针对钢桁梁断面开展的气动性能研究尚为欠缺。此外,悬索桥合理成桥状态的确定、施工期主缆的大幅振动及其机理,则是在大跨悬索桥建设中有待深化的共性问题。本文在相关研究基础上,深入开展了钢桁加劲梁悬索桥在施工和运营过程中涉及到的上述问题,主要研究工作及创新点如下:（1）悬索桥成桥状态的确定建立了可用于计算悬索桥成桥状态缆索内力及线形的解析算法。所提算法能精确考虑吊索自重影响,且使平面与空间缆索系统的找形分析得到统一,可方便地根据实际需要进行二维或三维空间主缆分析。此外,还提出了运用非线性优化手段获取成桥状态的数值算法,该方法不仅可与解析算法互为验证,也可为悬索桥的静动力分析提供基础模型。（2）钢桁加劲梁施工方案优化针对钢桁梁在施工过程中易出现应力超限的问题,推导建立了能够考虑大变形效应的悬索桥变形控制方程,并提出求解该非线性微分方程的高效算法。在运用解析法参数化地确定加劲梁初步施工方案的基础上,通过有限元手段对初步方案进行精细化分析,通过合理调整钢桁梁节段间的刚接时机,大幅降低施工应力。（3）施工期主缆非线性驰振分析方法的建立针对目前线性驰振分析理论的不足,建立了适用于缆索结构的非线性驰振分析方法。该分析方法充分考虑了缆索在多个方向的振动（三个平动自由度和扭转自由度）和几何非线性因素。考虑准定常风荷载作用下,将该分析方法用于施工期间的主缆,分析研究了不同断面主缆在不同风速下的非线性驰振行为。（4）基于深度学习的桥梁断面非线性气动自激力模拟提出了用于模拟桥梁断面非线性自激力的深度学习方法。在该方法中,改进的深度学习网络结构较现有网络参数和计算步骤减少50%以上,显着提高了计算效率;在网络训练方面,提出了综合随机梯度下降和拟牛顿算法的混合训练策略,使得网络训练效率较现有深度学习框架有数十倍的提高,有效降低了网络的训练难度。上述研究内容保证了本文方法对扁平钢箱梁和钢桁梁断面的非线性自激力建模高效、准确。（5）非线性气动自激力作用下桥梁结构气动稳定分析建立了非线性自激力作用下桥梁结构气动稳定高效分析方法,该方法在依靠深度学习模拟主梁断面气动力的基础上,依据推广的杜哈梅积分,将桥梁在任意荷载下的动力响应等效为若干卷积计算结果的叠加,进而使得全桥气动响应的计算效率比在有限元与深度学习模型之间交互迭代有了显着提升。通过一理想平板算例验证了上述方法的正确性后,将该思路分别用于计算一座扁平钢箱梁悬索桥和钢桁架悬索桥,得到了其颤振后的气动性能。
蔡文婷[9]（2020）在《基于相位视频运动放大原理的结构位移与模态识别方法》文中研究指明大跨径桥梁结构的挠度是反映结构整体状态的直观依据,是结构运营过程中的一项基础监测指标。结构的模态参数是研究结构动力特征、进行结构损伤检测与安全评估的重要指标。在结构健康监测中,传统接触式传感和测量方法一般测点有限,难以实现全场测量。基于机器视觉的远距离测量方法以精度高、全场测量、方便高效的特点成为近期研究热点,本文结合机器视觉理论,研究结构振动位移的视觉测量方法和基于视觉测量位移的模态参数的识别方法。本文的主要研究内容包含:研究了基于相位视频运动放大的振动位移提取方法。讨论了基于相位的视频微小运动放大算法,同时介绍了关于此算法相关的欧拉法、光流法、图像金字塔和相位等相关原理。该算法主要是将视频序列通过多尺度多方向分解的金字塔分解成相位谱和幅度谱,并将相位谱在时域滤波选择感兴趣的频带,最后将提取出来的信号放大并与原视频序列里的信号相加得到放大后的结构运动。在此基础上,引入结构位移的概念,将位移和相位结合起来,得到位移和相位的关系,引入参考帧得到中心相位即结构相对位移。通过实验模型算例,验证了算法识别结果的准确性。提出了基于改进的Fast ICA算法的结构模态参数识别方法。基于盲源分离算法中的Fast ICA算法和牛顿下山法,提出了一种新的基于牛顿下山法的Fast ICA算法,引入下山因子,减弱对初始值的限制,提高了收敛速度。将此算法应用到结构各阶模态响应的识别,同时应用算例验证改进算法的可行性。对实桥进行了现场实测和监测数据验证。将基于相位的视频运动放大算法和改进的Fast ICA算法应用到结构振动视频数据分析中,提取结构位移信息并识别结构模态参数。将桥梁健康监测加速度响应数据积分得到的位移、盲源分离算法求得的结构模态参数与本文提出的方法识别结果进行对比,进一步验证提出的方法在实际工程中的应用效果。
马希瑞[10]（2020）在《基于变分自编码神经网络的桥梁结构损伤检测》文中指出结构健康监测系统（Structural Health Monitoring,SHM）,是评估现有结构安全性和系统性能的一种实用工具,结构损伤识别已成为结构健康监测系统的核心内容。然而,如何从结构响应中提取具有损伤敏感的特征已成为一个具有挑战性的问题,故深度学习方法能够有效地从原始数据中高效地提取高层次的抽象特征而受到越来越多的关注。本文提出了一种基于变分自编码神经网络（Variational Auto-encoder,VAE）的损伤检测方法,它是无监督学习中最重要的生成模型之一。在本文中,提出了用变分自编码神经网络来处理结构的响应信号,它能够将高维的数据特征压缩到低维的特征空间,然后从低维特征空间恢复原始数据,所以这种结构迫使VAE去挖掘隐藏在复杂数据背后的必要特征。由于变分自编码网络是无监督学习模型,故不需要提前将原始数据进行分类,直接分析结构的实测响应数据。利用此特性,我们将VAE应用于移动荷载作用下桥梁的损伤识别。通过数值模拟分别进行了单损伤和双损伤不同位置的检测,又加以实验进行验证,将测得的加速度响应数据放入变分自编码中训练,通过不同的数据类型来建立不同的VAE网络结构模型,最终得到损伤识别结果。对最终结果进行分析,可以证明所提出的方法在不同的移动荷载质量、不同的移动速度以及不同的损伤程度下,都能准确地识别不同位置的损伤,能有效地处理SHM系统中的海量数据,不需要原始结构的无损数据,对SHM实际工程的应用具有很好的研究价值。
二、工程桥梁多方向振动的测量与模态分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、工程桥梁多方向振动的测量与模态分析（论文提纲范文）
（1）组合梁式压电俘能器参数辨识与响应特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压电式能量收集技术研究现状 |
| 1.2.2 参数辨识研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 压电俘能系统总体方案设计 |
| 2.1 系统需求 |
| 2.1.1 井下工况环境分析 |
| 2.1.2 俘能方案选择分析 |
| 2.2 压电俘能器多方向敏感性分析 |
| 2.3 系统总体方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 压电俘能器系统非线性动力学建模 |
| 3.1 组合梁式压电俘能器结构 |
| 3.2 磁场非线性建模分析 |
| 3.2.1 非线性磁力模型 |
| 3.2.2 非线性磁力分析 |
| 3.3 压电俘能器系统动力学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 压电俘能器系统参数辨识 |
| 4.1 参数辨识技术 |
| 4.2 系统力学参数辨识 |
| 4.2.1 系统力学参数模型 |
| 4.2.2 力学参数辨识数值验证 |
| 4.3 系统电学参数辨识 |
| 4.3.1 系统电学参数模型 |
| 4.3.2 电学参数辨识数值验证 |
| 4.4 压电俘能器系统参数辨识实验分析 |
| 4.4.1 变分模态分解 |
| 4.4.2 压电俘能器力学参数辨识 |
| 4.4.3 压电俘能器电学参数辨识 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 压电俘能器系统动力学模型求解与响应特性分析 |
| 5.1 系统动力学模型分析与求解 |
| 5.1.1 谐波平衡法 |
| 5.1.2 动力学方程求解 |
| 5.2 系统幅频响应特性分析 |
| 5.2.1 压电俘能器势能特性研究 |
| 5.2.2 不同磁铁间距下幅频响应特性分析 |
| 5.2.3 不同激励幅值下幅频响应特性分析 |
| 5.2.4 不同阻尼系数下幅频响应特性分析 |
| 5.3 系统功率输出响应特性分析 |
| 5.3.1 不同磁铁间距下功率输出特性分析 |
| 5.3.2 不同激励幅值下功率输出特性分析 |
| 5.3.3 不同激励频率下功率输出特性分析 |
| 5.3.4 不同阻尼系数下功率输出特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 压电俘能器实验性能测试 |
| 6.1 压电俘能器实验测试平台 |
| 6.1.1 实验测试平台搭建及原理介绍 |
| 6.1.2 实验样机制作 |
| 6.2 压电俘能器实验性能测试研究 |
| 6.2.1 压电俘能器幅频响应特性实验研究 |
| 6.2.2 压电俘能器功率输出特性实验研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 变电构架的研究现状 |
| 1.3 塔线动力耦合效应的研究现状 |
| 1.3.1 输电导线的分析模型 |
| 1.3.2 分析方法 |
| 1.3.3 塔线体系的抗震关键问题 |
| 1.4 地震入射方向效应的研究现状 |
| 1.4.1 地震动特性 |
| 1.4.2 最不利入射方向 |
| 1.4.3 结构的入射方向效应 |
| 1.4.4 多入射角地震易损性分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 倾斜输电导线的等效简化模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 倾斜悬索的抛物线近似解 |
| 2.3 频响函数 |
| 2.3.1 运动方程 |
| 2.3.2 水平张力增量ΔH |
| 2.3.3 竖向张力增量ΔV |
| 2.3.4 频响函数的封闭表达式 |
| 2.4 倾斜悬索的静动力刚度 |
| 2.4.1 静力刚度和Ernst公式的修正 |
| 2.4.2 索动力系数 |
| 2.4.3 水平动力刚度 |
| 2.5 基于水平动力刚度的弹簧模型 |
| 2.5.1 振动台试验 |
| 2.5.2 弹簧模型的验证 |
| 2.6 弹簧模型的适用范围 |
| 2.6.1 地震动激励 |
| 2.6.2 倾斜角 |
| 2.6.3 垂跨比 |
| 2.6.4 跨度 |
| 2.6.5 最小振型参与数量 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 架线动力耦合效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程原型 |
| 3.2.1 原型概况 |
| 3.2.2 输电导线的等效简化 |
| 3.3 试验模型的设计与加工 |
| 3.3.1 试验模型的设计 |
| 3.3.2 试验模型的加工 |
| 3.4 试验方案 |
| 3.4.1 地震动的选择 |
| 3.4.2 加载方案 |
| 3.4.3 试验设备及传感器布置 |
| 3.5 初始水平张力响应与结构自振特性 |
| 3.6 横向激励试验结果与数值参数分析 |
| 3.6.1 耦合作用对构架地震响应的影响(试验组别1) |
| 3.6.2 垂跨比的影响(试验组别2) |
| 3.6.3 耦合机理 |
| 3.6.4 数值重现 |
| 3.6.5 基于数值方法的参数分析 |
| 3.7 纵向激励试验结果 |
| 3.8 倒塌试验结果(试验组别5) |
| 3.8.1 弹塑性阶段 |
| 3.8.2 倒塌阶段 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 架塔线动力耦合效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型及远场记录库 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 远场记录库 |
| 4.3 不同强度的地震作用 |
| 4.3.1 多遇和设防地震 |
| 4.3.2 罕遇和极罕遇地震 |
| 4.4 强震失效模式及全过程分析 |
| 4.4.1 三种分析模型的结果对比 |
| 4.4.2 架线耦合体系的参数分析 |
| 4.5 承载力及倒塌易损性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 地震入射方向效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多维地震动的分类方法及选择标准 |
| 5.2.1 地震动数据库 |
| 5.2.2 地震动特性随入射方向的变异性 |
| 5.2.3 分类方法及选择标准 |
| 5.3 地震响应的变异性 |
| 5.3.1 远场数据库的更新和激励方法 |
| 5.3.2 地震响应 |
| 5.4 强震失效模式 |
| 5.5 地震响应和极限承载力的95%保证模型 |
| 5.5.1 基于传统激励方法的地震安全 |
| 5.5.2 95%保证模型的理论方法 |
| 5.5.3 弹性地震响应 |
| 5.5.4 弹塑性地震响应和极限承载力 |
| 5.6 结构响应和极限承载力的预测模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 多入射角地震易损性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分析方法 |
| 6.3 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 6.4 概率抗震能力分析 |
| 6.4.1 破坏等级的划分及量化 |
| 6.4.2 概率抗震能力模型 |
| 6.5 概率地震需求分析 |
| 6.6 考虑多入射角的地震易损性 |
| 6.6.1 地震易损性平面 |
| 6.6.2 TEM-SFAM方法讨论 |
| 6.7 实际工程的地震风险评估 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 水平动力刚度的推导 |
| A.1 平衡方程及运动方程 |
| A.2 微分方程的求解 |
| A.3 ΔH |
| A.4 ΔV |
| 附录 B 地震记录库 |
| 附录 C 架线耦合体系参数分析结果 |
| 附录 D 构架的倒塌荷载 |
| 附录 E 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）线形-拱形组合梁模态分析与非线性拓频机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压电俘能器研究现状 |
| 1.2.2 组合梁模态分析研究现状 |
| 1.2.3 压电材料非线性特征机理研究现状 |
| 1.2.4 随机激励下压电俘能器响应特性研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 压电俘能器结构优化设计 |
| 2.1 采煤机振动频谱分析 |
| 2.2 线形-拱形组合梁不同尺寸对谐振频率和振幅的影响分析 |
| 2.2.1 不同宽度对各阶频率和振幅的响应分析 |
| 2.2.2 不同厚度对各阶频率和振幅的响应分析 |
| 2.2.3 不同尖端质量对各阶频率和振幅的响应分析 |
| 2.3 双稳态压电俘能器结构优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 线形-拱形组合悬臂梁模态分析 |
| 3.1 组合梁振动微分方程模型 |
| 3.1.1 直梁的控制方程 |
| 3.1.2 弧形段(曲梁)的控制方程 |
| 3.2 组合梁模态函数建模与求解 |
| 3.3 数值分析 |
| 3.4 ANSYS有限元模态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 材料非线性对压电俘能器性能的影响分析 |
| 4.1 压电材料基础理论 |
| 4.1.1 压电效应 |
| 4.1.2 压电本构方程 |
| 4.1.3 压电材料的选择 |
| 4.2 基于材料非线性的线形-拱形组合梁动力学模型 |
| 4.3 多尺度法求解及其稳定性分析 |
| 4.3.1 多尺度法求解系统主共振二次近似解 |
| 4.3.2 响应定常解及稳定性分析 |
| 4.4 定常解响应特性分析 |
| 4.5 数值验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 随机激励下压电俘能器动力学建模与响应特性研究 |
| 5.1 随机过程 |
| 5.2 随机激励下双稳态压电俘能器动力学建模 |
| 5.2.1 磁场非线性模型 |
| 5.2.2 压电俘能器非线性动力学模型 |
| 5.3 随机激励下压电俘能器动力学特性分析 |
| 5.3.1 平稳概率密度 |
| 5.3.2 功率谱密度 |
| 5.3.3 系统动态响应特性分析 |
| 5.4 随机激励下压电俘能系统实验性能测试 |
| 5.4.1 实验平台组成 |
| 5.4.2 压电俘能系统响应特性测试实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）复杂工程结构模态测试测点优化布设软件开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 测点优化布设的发展现状和分析 |
| 1.2.1 基于振动响应强度的评价准则 |
| 1.2.2 基于模态重构效果的评价准则 |
| 1.2.3 基于参数识别误差的评价准则 |
| 1.2.4 其他测点布设评价准则 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 测点优化布设软件整体架构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 软件架构与整体功能设计 |
| 2.3 软件界面设计 |
| 2.3.1 软件主界面 |
| 2.3.2 前处理子界面 |
| 2.3.3 信息导入子界面 |
| 2.3.4 准则选择子界面 |
| 2.3.5 用户指南子界面 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 测点优化布设软件功能模块开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 前处理功能模块 |
| 3.2.1 ANSYS有限元模型接口 |
| 3.2.2 Abaqus有限元模型接口 |
| 3.2.3 Midas Civil有限元模型接口 |
| 3.3 分析运算功能模块 |
| 3.3.1 模型重构功能 |
| 3.3.2 候选测点选取功能 |
| 3.3.3 测点优化布设运算功能 |
| 3.4 后处理功能模块 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 测点优化布设软件界面开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件开发平台简介 |
| 4.3 软件界面的开发及功能实现 |
| 4.3.1 主界面功能开发 |
| 4.3.2 子界面功能开发 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 复杂工程结构模态测点优化布设实例验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于某钢管混凝土拱桥有限元模型的软件验证 |
| 5.2.1 有限元模型简介 |
| 5.2.2 模型转化程序验证 |
| 5.2.3 测点优化布设结果分析 |
| 5.3 某高层结构有限元模型的软件验证实例 |
| 5.3.1 有限元模型简介 |
| 5.3.2 有限元模型模态分析 |
| 5.3.3 测点优化布设结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 对未来研究的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）基于计算机视觉人行桥挠度影响线及模态参数非接触识别（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 结构位移测量研究现状 |
| 1.2.1 常用的传统结构位移监测方法 |
| 1.2.2 基于计算机视觉的结构位移测量方法研究现状 |
| 1.3 桥梁挠度影响线识别的研究现状 |
| 1.4 桥梁模态参数识别的研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 基于计算机视觉桥梁位移监测方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于计算机视觉桥梁位移监测一般步骤 |
| 2.2.1 图像采集与预处理 |
| 2.2.2 相机标定 |
| 2.2.3 改进的LK光流法 |
| 2.2.4 改进的模板匹配法 |
| 2.2.5 位移计算 |
| 2.3 不同拍摄条件对测量精度的影响 |
| 2.3.1 不同水平拍摄角度的影响 |
| 2.3.2 不同竖向拍摄角度的影响 |
| 2.3.3 不同拍摄距离的影响 |
| 2.4 实验室环境下人行桥位移测量 |
| 2.4.1 人行桥位移测量系统 |
| 2.4.2 实验步骤 |
| 2.4.3 实验结果 |
| 2.5 工程应用 |
| 2.5.1 兰州市某景区人行玻璃悬索桥测试 |
| 2.5.2 张掖市某公园人行悬索桥测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于计算机视觉桥梁挠度影响线识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 挠度影响线数学模型 |
| 3.3 挠度影响线视觉提取方法 |
| 3.4 基于计算机视觉的结构输入估计 |
| 3.4.1 一般步骤 |
| 3.4.2 相机标定 |
| 3.4.3 行人检测 |
| 3.4.4 视觉跟踪 |
| 3.4.5 坐标变换 |
| 3.5 基于计算机视觉的结构位移测量 |
| 3.5.1 一般步骤 |
| 3.5.2 视觉测量的相机标定实用方法 |
| 3.5.3 LK光流法目标跟踪 |
| 3.5.4 位移计算与转换 |
| 3.6 基于多项式分段拟合实测挠度影响线 |
| 3.7 试验验证 |
| 3.7.1 人行桥挠度影响线非接触识别系统 |
| 3.7.2 视觉测量精度检验 |
| 3.7.3 试验分析与结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 基于计算机视觉人行桥模态参数识别 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人行桥模态参数非接触式识别系统 |
| 4.3 多点位移视觉测量系统 |
| 4.3.1 一般步骤 |
| 4.3.2 视觉测量的相机标定方法 |
| 4.3.3 SIFT光流法目标跟踪 |
| 4.3.4 位移计算与转换 |
| 4.4 随机子空间模态参数识别理论 |
| 4.4.1 离散系统的状态空间模型 |
| 4.4.2 随机子空间模态参数识别方法 |
| 4.5 基于计算机视觉多点位移测量系统精度验证 |
| 4.5.1 试验内容 |
| 4.5.2 试验步骤 |
| 4.5.3 试验结果 |
| 4.6 试验验证 |
| 4.6.1 试验内容 |
| 4.6.2 激振器激励下的试验结果 |
| 4.6.3 人行荷载下的试验结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 附录B 攻读学位期间所参与的项目基金及项目 |
（6）多方向双宽频压电振动能量采集器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 宽频振动能量采集器研究现状 |
| 1.3 碰撞式宽频振动能量采集器研究现状 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第2章 压电材料 |
| 2.1 压电效应 |
| 2.2 压电方程 |
| 2.3 压电材料性能参数 |
| 2.4 压电梁机电等效模型 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 多方向双宽频压电振动能量采集器机-电分析 |
| 3.1 采集器结构与工作原理 |
| 3.2 z方向运动理论分析 |
| 3.2.1 电机耦合系数与机电耦合系数 |
| 3.2.2 L型梁等效刚度计算 |
| 3.2.3 采集器运动模型及分析 |
| 3.3 z方向频率响应分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 多方向双宽频压电振动能量采集器设计与分析 |
| 4.1 采集器结构设计 |
| 4.2 实验测试系统构成 |
| 4.3 磁力仿真及磁力拟合 |
| 4.4 采集器输出结果 |
| 4.4.1 z方向输出结果 |
| 4.4.2 x方向输出结果 |
| 4.4.3 y方向输出结果 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的科研情况 |
（7）中国桥梁工程学术研究综述·2021（论文提纲范文）
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
（8）钢桁加劲梁悬索桥施工过程静力分析及气动稳定研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 现代钢桁梁悬索桥的发展 |
| 1.2 钢桁梁悬索桥的特点 |
| 1.3 钢桁加劲梁悬索桥相关静动问题研究现状 |
| 1.3.1 悬索桥成桥状态的确定 |
| 1.3.2 钢桁-混凝土加劲梁分期架设工序优化 |
| 1.3.3 施工状态主缆气动稳定研究 |
| 1.3.4 桥梁断面非线性气动自激力模拟 |
| 1.3.5 非线性气动自激力作用下桥梁结构气动稳定分析 |
| 1.4 依托工程概况 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 悬索桥成桥状态递推解析算法和非线性调值求解 |
| 2.1 确定悬索桥成桥状态的意义和基本方法 |
| 2.2 悬索桥缆索分布形式 |
| 2.3 悬索桥成桥状态递推解析算法 |
| 2.3.1 自重作用下空间索段方程 |
| 2.3.2 空间悬索桥缆索系统方程及其简化求解 |
| 2.4 悬索桥成桥状态非线性调值算法 |
| 2.5 数值算例 |
| 2.5.1 平面主缆悬索桥 |
| 2.5.2 空间主缆悬索桥 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 钢桁-混凝土加劲梁分期架设工序优化 |
| 3.1 问题的提出 |
| 3.2 钢桁-混凝土加劲梁架设方法 |
| 3.2.1 钢桁梁架设方法 |
| 3.2.2 混凝土桥面板的施工 |
| 3.3 考虑主缆大变形的悬索桥微分方程及对分期加载工况的应用 |
| 3.3.1 悬索桥微分控制方程 |
| 3.3.2 悬索桥微分控制方程的验证 |
| 3.4 金东大桥混凝土板施工方案的初步优化分析 |
| 3.5 钢桁-混凝土加劲梁施工方案优化分析 |
| 3.5.1 钢桁-混凝土加劲梁施工方案 |
| 3.5.2 钢桁梁施工过程应力分析 |
| 3.5.3 施工方案的进一步调整 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 考虑非线性及多向耦合振动的施工态主缆气动稳定分析 |
| 4.1 悬索桥主缆在施工状态下的气动稳定问题 |
| 4.2 主缆驰振经典分析理论 |
| 4.3 主缆驰振非线性分析理论 |
| 4.3.1 主缆振动方程 |
| 4.3.2 准定常风荷载 |
| 4.4 工程实例 |
| 4.4.1 动力方程的验证 |
| 4.4.2 主缆静风力系数识别 |
| 4.4.3 驰振结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于深度学习的桥梁断面非线性气动自激力模拟 |
| 5.1 非线性气动自激力及其模拟方法 |
| 5.2 传统人工神经网络的缺陷 |
| 5.3 一种具有长时记忆的循环网络及其改进 |
| 5.4 基于时间的反向传播(BPTT)及混合优化算法 |
| 5.4.1 基于BPTT的网络梯度计算 |
| 5.4.2 s-LSTM网络训练策略—基于梯度的混合优化算法 |
| 5.5 输入信号的设计及训练参数的确定 |
| 5.5.1 输入信号的设计 |
| 5.5.2 记忆长度的确定 |
| 5.6 S-LSTM网络对于动力系统的模拟 |
| 5.6.1 基于微分方程的动力系统 |
| 5.6.2 索梁结构非线性动力系统 |
| 5.6.3 气弹系统 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 非线性气动自激力作用下桥梁结构气动稳定分析 |
| 6.1 用于桥梁气动分析的网络训练数据获取方法 |
| 6.2 基于S-LSTM的结构非线性气动力响应快速算法 |
| 6.2.1 基于卷积的桥梁动力响应快速计算 |
| 6.2.2 基于多步迭代法的桥梁气动响应快速算法 |
| 6.3 桥梁结构非线性气动稳定分析 |
| 6.3.1 基于s-LSTM网络的理想平板气动稳定分析 |
| 6.3.2 基于s-LSTM网络的钢箱梁悬索桥气动稳定分析 |
| 6.3.3 基于s-LSTM网络的钢桁梁悬索桥气动稳定分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结及展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 设计施工建议 |
| 7.4 研究展望 |
| 附录A 考虑大变形影响的悬索桥非线性微分方程求解 |
| 附录B MBFGS算法中矩阵B_k的逆矩阵推导 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）基于相位视频运动放大原理的结构位移与模态识别方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 欧拉影像放大算法的研究现状 |
| 1.2.2 结构模态参数识别的研究现状 |
| 1.2.3 基于视频运动放大法的结构模态参数识别的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 基于相位视频运动放大的结构振动位移识别方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 方法原理 |
| 2.2.1 欧拉法 |
| 2.2.2 光流法 |
| 2.2.3 尺度空间和方向可操控金字塔 |
| 2.2.4 相位放大的原理 |
| 2.2.5 结构位移 |
| 2.2.6 方法的流程 |
| 2.3 算例 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于改进FastICA算法的结构模态参数识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 方法的原理 |
| 3.2.1 独立成分分析原理介绍 |
| 3.2.2 FastICA算法 |
| 3.2.3 牛顿下山法 |
| 3.2.4 改进的FastICA算法过程 |
| 3.2.5 多自由度系统的模态分析 |
| 3.3 实验算例 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 实桥现场测试与监测数据验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 某桥概述 |
| 4.2.1 结构信息 |
| 4.2.2 结构测点布置 |
| 4.3 算法全过程分析与评价 |
| 4.3.1 振动位移提取 |
| 4.3.2 结构模态参数识别 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）基于变分自编码神经网络的桥梁结构损伤检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究方法及现状 |
| 1.3 结构损伤检测领域存在的问题及挑战 |
| 1.4 基于深度学习的损伤识别方法 |
| 1.5 本文主要工作及创新性 |
| 1.6 本文结构安排 |
| 第二章 变分自编码神经网络的深度学习基本理论 |
| 2.1 神经网络简介 |
| 2.2 神经网络模型 |
| 2.3 神经网络类别介绍 |
| 第三章 基于变分自编码神经网络的损伤识别 |
| 3.1 原始数据的获取和预处理 |
| 3.2 数据增广 |
| 3.3 变分自编码神经网络的结构设置 |
| 3.4 移动窗口的设置 |
| 3.5 损伤敏感因子的提取 |
| 3.6 整体检测方法总结及流程 |
| 第四章 移动荷载作用下简支梁的损伤识别数值模拟 |
| 4.1 数值模拟理论基础 |
| 4.2 模型及损伤工况 |
| 4.3 基于变分自编码神经网络的简支梁数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验研究 |
| 5.1 实验模型简介 |
| 5.2 实验结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、工程桥梁多方向振动的测量与模态分析（论文参考文献）
- [1]组合梁式压电俘能器参数辨识与响应特性研究[D]. 汪林. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究[D]. 龚俊. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]线形-拱形组合梁模态分析与非线性拓频机理研究[D]. 佘晓. 西安科技大学, 2021(02)
- [4]复杂工程结构模态测试测点优化布设软件开发[D]. 张楠. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]基于计算机视觉人行桥挠度影响线及模态参数非接触识别[D]. 陈建邦. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]多方向双宽频压电振动能量采集器研究[D]. 王旭明. 西华师范大学, 2021(12)
- [7]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [8]钢桁加劲梁悬索桥施工过程静力分析及气动稳定研究[D]. 李涛. 东南大学, 2020
- [9]基于相位视频运动放大原理的结构位移与模态识别方法[D]. 蔡文婷. 哈尔滨工业大学, 2020
- [10]基于变分自编码神经网络的桥梁结构损伤检测[D]. 马希瑞. 暨南大学, 2020(03)