融合結構識別與風險分析的新型健康診斷技術研究

《融合結構識別與風險分析的新型健康診斷技術研究》是依託東南大學，由張建擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：融合結構識別與風險分析的新型健康診斷技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張建
• 依託單位：東南大學

中文摘要

橋樑健康診斷技術在工程實踐中還沒有得到廣泛套用。原因之一是通過現場測試和數據分析得到的結構特徵有限（僅模態參數等），還不能直接支持橋樑維護與管理決策。當利用結構識別結果修正有限元模型時，又可能出現多個模型都可能與試驗數據匹配良好的情況（即非唯一最優問題）。針對這些問題，申請人提議開發一種新型健康診斷方法，以切實推進監測與診斷技術在工程實踐中的套用。該方法以機率統計為基礎，利用多個有限元模型，而非單一最優模型，來進行結構反應預測和風險分析。它交叉融合了隨機抽樣、振動測試、信號處理、數據挖掘、貝葉斯理論和有限元建模等多學科技術，嘗試從根源上解決結構識別中的非唯一最優問題。其不但能定量預測結構反應，還能輸出所預測值的機率分布與可信區間，從而可利用結構識別結果進行後續的風險分析。結構模型實驗和大型橋樑現場試驗數據將用來驗證和完善所提議方法，並推廣其在大型橋樑工程中的套用。

結題摘要

橋樑健康診斷技術在工程實踐中還沒有得到廣泛套用。原因之一是通過現場測試和數據分析得到的結構特徵有限（僅模態參數等），還不能直接支持橋樑維護與管理決策。當利用結構識別結果修正有限元模型時，又可能出現多個模型都可能與試驗數據匹配良好的情況（即非唯一最優問題）。針對該問題申請人成功開發了一種新型健康診斷方法，即多模型方法框架體系。該方法包括了橋樑現場測試、數據分析和挖掘、多有限元模型的建立、結構性能評估等多學科交叉的知識。我們又進行了實驗模型與橋樑實測檢驗：首先進行了實驗室6m簡支梁實驗驗證所開發的結構識別方法，然後進行了興隆大橋的測試和驗證工作，最後又基於國際結構控制協會（IASC）與美國土木工程師協會（ASCE）工作組合作制定的一個基準結構試驗平台，進行了多模型框架體系和各項關鍵技術的驗證工作。在整個項目的實施過程中，發表了14篇高水平的SCI論文並參加了多次學術會議分享學術觀點和成果。