系統(tǒng)辨識在橋梁狀態(tài)監(jiān)測及健康評價中的應(yīng)用.pdf

1、橋梁狀態(tài)監(jiān)測與健康評價技術(shù)糅合了傳感器技術(shù)、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)的理論和方法，從經(jīng)典的學(xué)科劃分來看，橋梁狀態(tài)監(jiān)測與健康評價屬于結(jié)構(gòu)動力學(xué)范疇，而從工程實(shí)踐中具體應(yīng)用中來看，系統(tǒng)理論、模式識別等信息技術(shù)起著非常重要的作用?？梢哉f，正是有了信息處理技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，該課題的研究才被提到日程上來。 本文的主要工作如下： 1.討論了基于振動理論的大型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立。大型橋梁的模態(tài)參數(shù)識別實(shí)質(zhì)上是基于環(huán)境激勵

2、的一種隨機(jī)系統(tǒng)參數(shù)辨識問題，該模型的建立為后續(xù)章節(jié)的展開提供了必不可少的平臺。 2.在頻域和時域中深入探討了橋梁模態(tài)參數(shù)識別兩類算法實(shí)現(xiàn)的基本原理，其中頻域識別算法包括：峰值檢測法（Peak Picking）、復(fù)模態(tài)指示函數(shù)法（Complex Modal Index Function）；時域識別算法包括：隨機(jī)子空間識別方法（Stochastic Subspace Identification），并從系統(tǒng)辨識的角度對這兩類算法進(jìn)行

3、了研究對比。 3.結(jié)合某橋梁的實(shí)測數(shù)據(jù)，利用頻域法對該橋梁的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識別，從該算法的具體實(shí)現(xiàn)過程來看，頻域識別算法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、識別速度快，在實(shí)際工程中經(jīng)常使用。 4.結(jié)合某橋梁的實(shí)測數(shù)據(jù)，利用隨機(jī)子空間識別方法對橋梁模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識別，該方法彌補(bǔ)了頻域識別方法的不足，最后的識別結(jié)果表明該方法在實(shí)際工程應(yīng)用中的有效性。 5．橋梁狀態(tài)評價實(shí)際上可以認(rèn)為是“一類學(xué)習(xí)”或“異常監(jiān)測”問題。本文利用改進(jìn)的基于SVM