多環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響研究.pdf

1、利用長期海量監(jiān)測數(shù)據(jù)得到的模態(tài)頻率其實(shí)是整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的頻率，如何獲取環(huán)境因素對頻率的影響關(guān)系，從而得到結(jié)構(gòu)的在同一環(huán)境條件下的模態(tài)頻率，已成為以模態(tài)頻率為指紋進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別的研究熱點(diǎn)。本文以新沂河大橋第九聯(lián)連續(xù)梁橋?yàn)檠芯繉ο?，圍繞消除溫度、車載等環(huán)境因素影響，識別結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率這個研究主題，建立了環(huán)境因素-模態(tài)頻率的支持向量機(jī)(Support Vector Machine，SVM)回歸模型，獲取了新沂河大橋的歸一化模態(tài)頻率。本文的主

2、要工作和成果如下:
　　(1)論述了溫度、車輛荷載等環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率影響的機(jī)理，溫度主要通過改變材料的彈性模量等材料屬性，以及改變超靜定結(jié)構(gòu)約束對結(jié)構(gòu)頻率產(chǎn)生影響;車輛、雨雪等主要是通過荷載的形式改變了整個結(jié)構(gòu)體系的振動特性。
　　(2)論述了支持向量回歸機(jī)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測上的應(yīng)用，建立了基于ANSYS的新沂河大橋有限元模型，通過模擬車輛荷載變化獲取多階模態(tài)頻率，基于實(shí)測頻率的長期統(tǒng)計(jì)特性，建立了車輛荷載四變量-模態(tài)頻率

3、的非線性SVM回歸模型。分析表明，非線性SVM回歸模型能準(zhǔn)確預(yù)測結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率變化。
　　(3)基于新沂河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)、車輛稱重系統(tǒng)的長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立了環(huán)境溫度雙變量、車輛荷載四變量以及環(huán)境溫度和車輛荷載六變量-模態(tài)頻率的非線性SVM回歸模型。分析表明，較小的采樣間隔、較多的特征變量能提高回歸精度，本文所建模型能較好的預(yù)測頻率變化。
　　(4)利用本文所建回歸模型對新沂河大橋?qū)崪y頻率做歸一化處理。分析表明，歸一化后的頻率