张青霞
- 作品数：12 被引量：27H指数：3
- 供职机构：大连民族学院土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金住房和城乡建设部科学技术计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学理学更多>>
- 基于虚拟变形法的移动质量识别方法研究被引量：1
- 2010年
- 在车-桥耦合系统的移动质量(荷载)识别反问题中,识别移动质量会面临重构系统、优化缓慢的问题;而若直接识别移动荷载常常会遇到病态问题且对噪音敏感。针对这些缺陷,根据虚拟变形法(VDM)的结构快速重分析思想,提出移动动态影响矩阵,实现利用较少的传感器即可快速而准确地识别移动质量(荷载)。以移动质量为优化变量,避免了识别荷载常遇到的病态问题,对噪音鲁棒性强;且需要传感器信息少。每步优化中,利用移动动态影响矩阵,无需时时重构车-桥耦合系统的时变系统参数矩阵,优化效率高。VDM方法的思想是将实际结构的响应计算转化为初始结构模型在相同外荷载作用下的响应,与在结构模型发生改变的位置施加相关的虚拟变形或虚拟力引起的响应的线性叠加。通过简支梁模型和框架梁模型验证了该方法的可行性和有效性,即使在5%的噪声影响下,利用一个传感器就可以很好地识别多个移动质量。
- 张青霞段忠东Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测影响矩阵
- 基于虚拟变形法的车-桥耦合系统移动质量识别被引量：5
- 2011年
- 利用双自由度质量-弹簧阻尼模型模拟移动车辆,并基于虚拟变形(VDM)方法的结构快速重分析思想,提出一种车-桥耦合系统的移动质量快速识别的有效方法.该方法以双自由度车体模型的质量为变量,通过最小化桥体结构实测响应和计算响应的平方距离来识别移动质量(载荷),避免了识别载荷时常遇到的病态问题,对噪声鲁棒性强,且需要传感器信息少.每步优化中,利用在VDM方法基础上提出的移动动态影响矩阵概念,无需时时重构车-桥耦合系统的时变系统参数矩阵,显著提高了计算效率.利用数值框架梁模型,通过比较不同车辆简化模型对移动体质量及等效移动载荷的识别效果,验证了该方法的可行性和有效性,即使在5%的噪声影响下,利用一个传感器可以准确地识别多个移动体的质量.
- 张青霞段忠东Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测影响矩阵
- 考虑桥路面粗糙度的移动体参数识别
- 2012年
- 基于虚拟变形(VDM)方法中移动动态影响矩阵的概念,利用双自由度质量-弹簧阻尼模型模拟移动车辆,系统推导和阐述了车-桥耦合系统中粗糙路面上移动体参数的识别方法。以移动体参数的修正因子为优化变量,通过最小化桥体结构实测响应和计算响应的平方距离进行识别,识别精度高,对噪声鲁棒性强,且较少的传感器就能识别多个移动体参数。利用移动动态影响矩阵,每步优化中无需时时重构系统参数矩阵,计算效率高。利用一个三跨连续梁模型验证该方法的有效性,在5%的噪声影响下,利用一个传感器可以准确地识别多个移动体参数和移动荷载。此外,通过比较平坦路面与粗糙路面上的移动体参数的识别方法和结果,结合车体参数的灵敏度分析,说明了路面粗糙度、移动体参数对结构响应的影响及不同情况下参数识别中优化变量的选取原则。
- 张青霞段忠东Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测影响矩阵
- 基于子结构虚拟变形的损伤识别方法被引量：3
- 2013年
- 针对大型土木结构损伤识别优化效率低的问题,提出了子结构虚拟变形方法。虚拟变形方法是一种结构快速重分析的方法,该方法利用单元的虚拟变形模拟结构的损伤,可以在不重新建立有限元模型的情况下,快速计算出结构参数改变后的结构响应。该文基于虚拟变形法的基本思想,对子结构的刚度矩阵进行分解和对损伤后结构运动方程进行整理,推导出利用子结构的虚拟变形刻画损伤的方法,扩展了虚拟变形方法的适用范围;并且给出了虚拟变形和结构响应的相关性计算公式,通过相关性分析提取主要的虚拟变形,减少参与计算的子结构虚拟变形的数目,提高计算效率;最后利用一个五十层框架的数值仿真验证方法的有效性。
- 张青霞侯吉林段忠东Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测损伤识别子结构
- 结构损伤与荷载共同识别的研究被引量：4
- 2012年
- 针对结构中同时存在未知损伤和荷载的情况,基于虚拟变形法(VDM)发展一种两者共同识别的时域方法。VDM方法利用虚拟变形模拟结构损伤,可快速计算模型改变后的响应。该文首先结合有限元理论把VDM方法拓展到具有多个单元变形的结构中;然后考虑结构存在未知荷载时,利用未损伤理论模型同时识别荷载和虚拟变形,继而由虚拟变形和单元实际变形的关系来识别判断损伤类型和识别损伤大小;最后通过一个悬臂梁的试验进行方法验证,试验中未知荷载和损伤(包括其类型和大小)均能够被有效识别,并利用提出的移动时间窗和荷载形函数方法实现损伤与荷载的在线识别。
- 张青霞段忠东Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测荷载识别损伤识别
- 基于虚拟变形法的动态荷载与结构损伤识别方法研究
- 结构健康监测是近年来工程领域的一个研究热点。本文主要基于虚拟变形法（Virtual Distortion Method, VDM）对结构健康监测中动态荷载识别、荷载损伤共同识别及其在车－桥耦合系统的应用进行了系统研究，主...
- 张青霞
- 关键词：动态荷载结构损伤识别结构健康监测
- 文献传递
- 基于结构状态方程的结构参数和荷载识别方法
- 2014年
- 基于结构状态方程进行结构参数和荷载的共同识别。以结构参数修正因子为优化变量,由测得的结构动态响应结构和构造的系统矩阵计算相应的未知荷载。通过最小化实测结构响应与给定的修正因子下的计算结构响应间的距离来识别未知量。其中给定修正因子的系统矩阵由虚拟变形方法构造,并通过一个桁架结构的数值算例验证了该方法的有效性。
- 张青霞扬科夫斯基.卢卡斯
- 关键词：结构健康监测参数识别荷载识别
- 结构损伤与荷载的快速同步识别方法研究被引量：3
- 2013年
- 以损伤因子为优化变量,提出一种结构损伤和荷载同步识别的方法。首先通过时域荷载识别的方法将未知荷载转化为损伤因子的函数,将近似荷载作用下的结构响应和实测响应的平方距离作为目标函数,从而降低了需要识别未知参数的数目;然后在目标函数的计算过程中,利用虚拟变形法(VDM)可进行结构快速重分析的思想,快速构造给定损伤因子下系统的脉冲响应,避免每步迭代重新集装系统矩阵,并通过荷载形函数方法进一步提高荷载识别的效率;最后利用二次多项式插值近似结构每个时刻的响应方法和推导对应目标函数的梯度表达式来提高优化搜索的速度。本文利用刚架模型进行数值模拟,准确识别了结构中柱子单元刚度损伤、附加质量以及梁上的未知移动荷载,并通过一个悬臂梁试验进一步验证所提出方法的准确性和可行性。
- 张青霞段忠东Lukasz Jankowski
- 关键词：结构健康监测荷载识别损伤识别
- 内置钢箱—混凝土组合梁正截面受力性能试验与分析
- 我国的建筑工程已由“新建为主”逐渐过渡到“新建与改建并重”的阶段。对既有房屋套建增层改造已成为当今土木工程界的热点之一。由于普遍要求套建增层时，既有房屋须维持正常运营，这就要求在套建施工过程中尽量不将套建增层中的荷载传给...
- 张青霞
- 关键词：受力性能有限元分析
- 文献传递
- 基于形函数方法快速识别结构动态荷载的试验验证被引量：9
- 2011年
- 在动态荷载识别中常常由于矩阵的病态性影响识别的精度,利用有限元理论中的形函数逼近荷载曲线,将识别离散的荷载历程转化为计算有限的形函数权重,从而显著改善反卷积法识别荷载中存在的采样时间长或采样频率高时数值求解困难的问题;并能改善反问题的病态性,提高对噪声的鲁棒性。一个连续梁的数值算例比较验证了该方法在5%的高斯噪声影响下能精确地识别未知荷载。悬臂梁试验中,通过实测的结构动态响应,在移动时间窗内利用荷载形函数方法可以实现激励的在线识别。
- 张青霞段忠东Lukasz Jankowski王丰
- 关键词：结构健康监测荷载识别在线识别形函数
