国家自然科学基金(11072143)
- 作品数：12 被引量：47H指数：5
- 相关作者：姚文娟张效忠刘逸敏陈尚平李兵更多>>
- 相关机构：上海大学衢州学院复旦大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省教育厅科研计划上海市基础研究重大（重点）项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学医药卫生更多>>
- 基于时变ARMA模型与支持向量机的结构损伤识别被引量：5
- 2013年
- 针对环境激励下结构健康检测信号存在非平稳性和损伤样本非常有限的问题,提出一种基于时变自回归滑动平均(Auto-Regressive Moving Average,ARMA)模型和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合的桁架结构损伤识别方法.应用该方法对结构进行损伤识别主要有4个步骤:首先应用数值仿真计算方法以及时变参数ARMA模型构建SVM的训练样本和测试样本;其次应用训练样本和测试样本在SVM中进行训练和测试建立结构损伤识别网络;再次采集环境激励下结构的振动信号,并应用小波分析技术对信号进行降噪处理;最后应用所建立的损伤识别网络对预处理后的信号进行计算分析,从而识别出结构的损伤位置和程度.应用该方法对工作状态下WS-PA矿井架进行损伤识别,识别结果验证了该方法识别环境激励下结构损伤的可行性.WS-PA矿井架损伤识别误差都在25%范围内证明所提出的损伤识别方法具有较高的识别精度.本方法为桁架结构的损伤识别提供了新的途径.
- 张效忠姚文娟田芳
- 关键词：支持向量机环境激励结构损伤识别
- 负压贯入式多仓筒式结构施工阶段沉降
- 2015年
- 针对多仓筒式结构施工阶段沉降控制较难的问题,对多仓筒式结构施工沉降阶段仓内外的土体压力对筒式结构沉降的影响进行理论分析。将筒式结构沉降分为仓内土体沉降和结构下部地基沉降两部分,并针对这两部分沉降分别建立了对应的理论计算模型:一个是仓内土体压力计算模型,应用该模型分析了多仓筒式结构施工阶段仓内土体压力的分布以及仓内土体的沉降;另一个是叠加链杆法地基沉降模型,应用该模型对不均匀受力地基沉降进行计算分析。研究结果表明:多仓筒式结构的沉降与仓内外土体压力的分布状况关系密切;在同一荷载工况下,理论模型的计算结果与数值模拟、模型试验结果比较吻合,证明所建立的多仓筒式结构沉降计算模型具有较高的计算精度,可以用来精确计算多仓筒式结构的沉降计算。研究结果为多仓筒式结构施工阶段的沉降控制提供了理论基础,并为多仓筒式结构的设计和施工提供了理论参考。
- 张效忠姚文娟程泽坤李武
- 关键词：土木工程施工阶段沉降分析
- 大圆筒结构-土-波浪相互作用的动力响应分析
- 2012年
- 针对新型的大圆筒薄壳结构的复杂动力特性,建立大圆筒结构-土-波浪相互作用的三维非线性有限元模型.通过设定无厚度的接触面单元,来模拟薄壳圆筒-土之间的非线性接触特性;采用土体的非线性本构模型,并同时计入波浪等动荷载的作用对结构进行动力响应分析,得到大圆筒上的x方向及y方向应力分布规律,以及应力随波浪力和埋深的变化规律;最终给出了圆筒结构的应力分布函数式及合理的壁厚尺度。
- 汪德江叶志明
- 关键词：大圆筒结构动力响应应力函数
- 基于遗传算法反求耳结构弹性模量被引量：1
- 2012年
- 本研究通过力学反问题原理,利用已知的位移求解耳结构弹性模量。随机产生遗传算法的初始种群,使用自编的Matlab算法程序,对初始种群进行遗传迭代计算,把已知的目标位移与种群位移的均方差作为目标函数,以目标函数值最小控制迭代进化的方向。通过耳结构的鼓膜凸和镫骨底板2个控制位移以及砧镫关节周围的8个控制位移这两个算例求解正常砧镫关节的弹性模量,并使用耳结构的鼓膜凸和镫骨底板2个控制位移求解病变砧镫关节的弹性模量。结果表明,使用基于遗传算法的反问题方法计算耳结构的弹性模量是可行的,并且具有稳定性和不受结构力学性能影响的特点,相对误差分别为0.05%和0.2%、0.03%,可为临床病变耳提供有效的力学参数。
- 程向东姚文娟
- 关键词：反问题弹性模量遗传算法
- 深水桥梁双承台组合基础波浪力的参数影响性研究被引量：6
- 2014年
- 为研究组合基础中各构件波浪力的变化规律,以某深水桥梁采用的双承台组合基础为原型,采用特征函数展开匹配法计算承台波浪力,结合Morison公式计算桩柱波浪力,分析承台尺寸、浸深和桩柱位置等参数的变化对基础波浪力的影响。结果表明:下承台半径对上承台波浪力(力矩)影响较大,其高度的影响与上、下承台半径比有关;上承台尺寸主要影响下承台水平波浪力和波浪力矩;随上承台浸深的增加,下承台波浪力(力矩)曲线出现多个极值;中部桩柱波浪力随上承台浸深增加呈先增后减趋势;边部桩柱波浪力随桩心角的增大呈先增后减趋势、随桩心距的增大而增加,承台的存在引起波浪力偏向和相位差。
- 刘逸敏李方锋张效忠
- 关键词：桥梁工程桩柱波浪力
- 基于敏感模态单元应变能法结构损伤识别被引量：7
- 2013年
- 根据结构损伤前后特征值变化率选择对损伤单元应变能变化灵敏度较高的模态,建立一种高效的并具有较好鲁棒性的结构损伤识别的方法。从结构振动方程出发,推导结构损伤前后特征值变化率和应变能变化的关系式,建立一个由特征值变化率、单元损伤因子、单元损伤灵敏度因子以及单元损伤修正因子组成的结构损伤识别方程。应用单元损伤修正因子建立结构的损伤定位指标,并应用结构损伤识别方程式推导出单元损伤程度因子的解析表达式。应用本方法对一新型防浪提结构进行单一处损伤和多处损伤的损伤位置识别和损伤程度识别,最后,对本文提出的损伤识别方法的抗噪声性能进行测试。研究结果表明:本方法具有较好的鲁棒性,并且识别结果具有较高的精度,表明本文提出方法具有高效性。
- 张效忠姚文娟
- 关键词：鲁棒性
- 钢-混组合护栏的力学模型及仿真分析被引量：2
- 2012年
- 针对汽车与钢-混组合护栏碰撞过程中汽车和混凝土共同变形,建立汽车与钢-混组合护栏碰撞的计算模型,并用有限元通用显式程序LS-DYNA对碰撞运动进行数值仿真分析.在分析组合护栏中各组件在碰撞中的作用的基础上对组合护栏的抗撞能力进行综合评价.因钢-混组合护栏中钢结构能够在碰撞中吸收较多的能量,所以组合护栏的防撞能力得到很大的提高.仿真分析结果证明组合护栏防撞能力相对其他类型的护栏具有较大的优势.该研究为新型防撞护栏的设计提供了新的方法.
- 张效忠姚文娟毛安雄
- 关键词：力学模型
- 现役结构桩基小损伤高精度识别被引量：1
- 2013年
- 为了实现对在役结构桩基小损伤高精度识别,根据桩基损伤后的振动特征微分方程,建立由模态损伤灵敏度因子、单元损伤因子、单元模态应变能组成的结构损伤识别方程.在应用模态损伤灵敏度因子选择高效损伤识别模态的基础上,应用损伤前后应变能的变化和小波分析技术对桩基的小损伤进行精确损伤定位识别.在损伤定位识别的基础上,应用损伤识别方程对桩基的小损伤进行损伤程度诊断.应用本文所提出的方法对SF-1灯塔桩基进行损伤数值模拟识别,识别误差小于5%,验证了该损伤识别方法具有较高识别精度.最后应用该方法对在役BHX-12平台的桩基损伤进行识别,识别结果和实际损伤比较吻合.
- 张效忠姚文娟
- 关键词：损伤识别小波变换
- 考虑加筋效应的抗拔群桩变形解析解
- 2017年
- 现有的抗拔群桩变形计算方法具有理论假定的近似性,而且不能充分考虑群桩基础中各桩基相互加筋效应的影响,造成抗拔群桩变形计算理论落后于抗拔群桩的工程实践。为解决这一问题,本文基于薄壁同心圆筒剪切变形模式和弹性理论,推导得到能考虑群桩基础中桩基相互加筋效应的抗拔群桩变形的解析解。将解析解的计算结果与有限元分析结果、模型试验数据进行对比,结果表明理论解答能较好地计算抗拔群桩的变形。本文方法计算群桩相互作用符合群桩系统的工程实际情况,因此本文理论方法具有很高的理论和实际工程价值,在大规模抗拔群桩的变形分析和设计实践中具有很好的应用前景。
- 姚文娟袁晨博陈尚平
- 关键词：加筋效应有限元解析解
- 高桩承台桩基波浪受力分析被引量：8
- 2014年
- 以深海桥梁建设中广泛采用的群桩基础为研究对象,发展了淹没承台下桩柱波浪作用力的工程计算方法。分析了承台效应系数随淹没深度、承台尺寸等参数的变化规律,并在时域内计算了波浪对桩柱的作用。承台与波浪的绕射问题采用基于势流理论和特征函数展开的解析法,绕射场内桩柱波浪力的计算采用Morison公式,通过与数值模拟的计算结果进行对比,验证了该方法的正确性。结果表明:不同的承台尺寸会使承台效应系数随浸入深度的变化有所改变。合力将随入射波数的增加而减小,合力点的变化将在特定波数下出现拐点。桩柱上波浪合力的最小值出现于承台迎浪一侧,最大值出现于承台背浪一侧及垂直于入射方向的承台两侧与背浪侧30°角范围内。承台的存在使得桩柱上的波向力出现偏向性并产生相位差,此时的群桩系数可取为0.7。
- 刘逸敏姚文娟张效忠张峻
- 关键词：桩基础波浪力绕射时域分析
