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基于简化模型的超高层结构传感器优化布置
  • ISSN号:1007-4708
  • 期刊名称:计算力学学报
  • 时间:0
  • 页码:417-423
  • 语言:中文
  • 分类:TU973.23[建筑科学—结构工程] O329[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116023, [2]同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092
  • 相关基金:高等学校学科创新引智计划资助项目(B08014);教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT0518);国家自然科学基金(50708013);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20070141036);中国博士后科学基金面上资助项目(20070420113);沈阳建筑大学结构工程省级重点实验室开放基金(JG200718)资助项目.
  • 相关项目:利用GPS进行结构健康监测的理论与实验研究
中文摘要:

对于自由度较多的超高层结构.传感器优化布置时应考虑多阶模态振型。由于存在空间耦合振动,根据振型质量参与系数难以准确选择出结构弱轴方向的高阶振型。基于等效刚度参数识别法,本文提出了一种将有限元模型沿弱轴方向先简化为等效串联多自由度体系.然后根据简化结构的物理参数来计算弱轴方向振型矩阵的方法.有效地解决了这一问题。以某超高层结构为例.根据计算得到的系统振型矩阵,首先由其转置的列主元QR分解得到传感器的初始布置方案,然后以模态置信度(MAC)矩阵的最大非对角元为目标函数,采用逐步累积算法逐步增加可降低此初始布置MAC非对角元的结构自由度.并考虑经济性因素.最终确定出了传感器的布置方案。

英文摘要:

The problem of sensor placement for a super high-rise building is discussed. Since the number of degree-of-freedom (DOF) of structure is large, multi-modes should be selected to describe the dynamic behavior of a structural system with sufficient accuracy to allow its health state to be determined effectively. A fundamental problem in analysis is how to accurately select the high-order modes. For this, a novel method computing the mode shape matrix of weak axis by simplified series multidegree-of-freedom system is developed based on the equivalent rigidity parameter identification method. The initial sensor assignment is obtained by the QR-factorization of the transpose of structural mode shape matrix. Taking the maximum off-diagonal element of the modal assurance criterion (MAC) matrix as a target function, adds one more sensor each time until the maximum off-diagonal element of MAC reaches the threshold. Considering the economic factor, the final plan of sensor placement of the building is determined.

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期刊论文 21 会议论文 9 获奖 3 专利 1 著作 2
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期刊信息
  • 《计算力学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学 中国力学学会
  • 主编:程耿东
  • 地址:辽宁省大连理工大学《计算力学学报》编辑部
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jslxxb@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84708744 84709559
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4708
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1373/O3
  • 邮发代号:8-180
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,Ei Compenelex收录期刊,获2003年大连市期刊最佳印制奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9563