桥梁结构损伤诊断的模式识别理论及其工程应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 模式识别概况 3

1.2 桥梁健康监测系统概况 8

1.3 基于模式识别的桥梁结构损伤诊断理论 10

参考文献 12

第2章 桥梁结构损伤诊断研究概述 13

2.1 桥梁结构损伤诊断的研究概况 13

2.1.1 简述 13

2.1.2 有反演的静力识别方法 15

2.1.3 有反演的动力识别方法 16

2.1.4 动静力联合反演识别方法 20

2.1.5 模式识别方法 20

2.1.6 基于时频分析的识别方法 23

2.2 研究的主要困难和发展方向 25

参考文献 27

第3章 桥梁结构指纹分析理论 31

3.1 结构指纹分析的基本概念 31

3.1.1 简述 31

3.1.2 模态参数识别方法 33

3.1.3 动力指纹分类 42

3.1.4 静力指纹分类 51

3.2 结构模态参数的噪声研究 51

3.2.1 测试及环境条件的影响 52

3.2.2 结构的不确定性 55

3.2.3 模态参数的噪声理想化模型 58

3.3 动力指纹灵敏度分析 60

3.3.1 灵敏度分析基本理论 60

3.3.2 噪声灵敏度 62

3.3.3 损伤灵敏度 65

3.4 振型的扩展与修正 68

3.4.1 振型扩展 68

3.4.2 振型修正 68

3.5 连续梁桥灵敏度分析 69

3.5.1 频率和振型灵敏度分析 70

3.5.2 其他指纹计算结果 78

参考文献 84

第4章 特征选择与特征提取 87

4.1 概况 87

4.2 特征选择的基本原理及计算方法 89

4.2.1 特征选择的基本原理 89

4.2.2 相关分析法 91

4.2.3 遗传算法 92

4.3 特征提取的基本原理及计算方法 103

4.3.1 主成分分析 104

4.3.2 Fisher判别法 106

4.3.3 三谱相辅的基本理论 109

4.3.4 三谱相辅的特征提取策略 115

4.4 结构基本特征库的优化 117

4.5 数值算例 119

4.5.1 基本特征库 119

4.5.2 相关分析 120

4.5.3 三谱相辅特征提取 121

4.5.4 遗传算法 121

4.5.5 主成分分析与Fisher判别分析 123

参考文献 124

第5章 桥梁结构损伤诊断的模式识别理论 128

5.1 模式分类器设计 128

5.2 近邻法 133

5.2.1 最近邻法 133

5.2.2 K近邻法 133

5.3 线性判别分析 134

5.3.1 线性判别函数和判定面 135

5.3.2 广义线性判别分析及多类问题 135

5.3.3 线性分类器 137

5.4 人工神经网络 139

5.4.1 BP神经网络 140

5.4.2 RBF神经网络 141

5.5 多重子步法 142

5.5.1 硬分区法 143

5.5.2 软分区法 144

5.6 数值算例 147

5.6.1 损伤位置的识别 147

5.6.2 损伤程度的识别 151

5.6.3 不同特征库下损伤诊断的比较 153

5.6.4 多重子步法的损伤诊断 153

5.6.5 结构多损伤下的识别 163

参考文献 165

第6章 某简支梁桥损伤诊断与评估 166

6.1 工程概况 166

6.2 桥梁检测方案 167

6.2.1 桥梁基本情况调查 167

6.2.2 桥梁材质状况及耐久性检测 168

6.2.3 静载试验方案 169

6.2.4 静载试验测试内容与测点布置 172

6.2.5 动载试验方案 173

6.2.6 试验仪器设备 174

6.3 理论计算分析 175

6.3.1 计算简介 175

6.3.2 静载试验效率系数 176

6.3.3 动力计算结果 177

6.4 桥梁静载试验结果 178

6.4.1 挠度量测及校验系数 178

6.4.2 应力-应变测试结果 181

6.4.3 桥梁结构承载能力评定结果 184

6.5 桥梁动载试验结果及其分析 185

6.5.1 自振频率 185

6.5.2 冲击系数 186

6.5.3 桥梁结构固有模态参数评定 187

6.6 桥梁结构损伤位置的判别 187

6.6.1 桥梁结构损伤诊断的模式识别方法及程序实现 187

6.6.2 损伤识别输入数据 193

6.6.3 损伤位置识别结果 194

6.7 桥梁现状调查及评定结果 196

6.7.1 桥梁表观调查 196

6.7.2 表观调查评定结果 197

6.8 桥梁结构材料检测及评定结果 198

6.8.1 混凝土强度检测及评定结果 198

6.8.2 混凝土碳化深度检测及评定结果 198

6.8.3 混凝土构件裂缝检测及评定结果 199

6.8.4 钢筋锈蚀检测及评定结果 199

6.8.5 桥梁结构材质状况综合评定 199

6.9 桥梁安全性及承载力综合评定及结论 200

附录 202

1 桥梁结构技术状况分类标准 202

2 CBBDFAS程序（MATLAB语言） 203