基于HHT方法的结构模态参数识别

基于Hilbert-Huang变换和自然激励技术,结合振动台试验对模型拱坝的频率、阻尼比等参数进行识别,并对破坏试验过程中模态参数的变化规律进行分析。在数值实现上,发展了先对信号进行带通滤波再对滤波结果求解互相关函数的方法,可避免模态分解中的频率混杂,提高参数识别精度。与传递函数法识别结果的比较表明,该方法可以有效地识别出结构的频率、阻尼比等模态参数。对破坏试验的分析发现,随着裂缝的扩展,模型的自振频率逐渐降低,阻尼比相应增加。     

基于加权最小二乘的结构模态参数与损伤识别

为提高利用最小二乘进行模态参数识别的精确度,提出了分频段加权最小二乘模态参数及损伤区域识别方法。分别基于各频率段能量和普通克里金插值作为权值,加权计算模态参数。将此方法应用于识别时变系统,用于Koyna混凝土重力坝在地震作用下损伤识别中。结果表明,识别的固有频率时程曲线可以准确地对结构损伤情况进行描述,根据坝体观测点在初始和损伤结束时刻的响应信号识别的归一化振型可以对结构损伤进行定位。该方法可以较大地提高结构模态参数的识别精度,并且准确地识别结构的损伤区域。     

基于自然激励技术和HHT 变换的重力坝模态分析

在自然激励技术和Hilbert-huang变换相结合的基础上,利用水口水电站的强震监测资料,对水口混凝土重力坝进行模态参数识别。发展了将带通滤波技术与该时频域模态识别技术相结合的方法,有效地避免了信号分解时所产生的频率混杂现象,从而提高了参数识别精度和可靠性。首先利用结构动力学的简例验证了该方法的正确性,然后将该方法应用于混凝土重力坝的模态识别问题。计算结果表明,采用本文的时频域HHT+NExT方法识别的重力坝模态频率稍大于传统的频域峰值点拾取法和时域ARX法,与有限元计算结果更为接近,识别的阻尼比也稍大于峰值法和ARX法,略小于水工抗震设计规范规定取值范围5%~10%的下限5%。     

混合蜂群算法及其在混凝土坝动力材料参数反演中的应用

介绍了一种新颖的群集智能优化算法—人工蜂群算法（ABCA）,同时为提高算法的搜索效率,引入Nelder-Mead单纯形算法,提出了一种用于材料参数反演分析的混合单纯形人工蜂群算法。将所提出的算法用于混凝土重力坝动力材料参数识别,建立了基于不完全模态测试数据动力材料参数识别的优化反演模型。算例分析表明,混合算法融合了两种算法的优点,具有收敛速度快、识别精度高等特点,是一种高效的系统优化和参数识别方法。     

混合蜂群算法及其在混凝土坝动力参数反演中的应用

介绍了一种新颖的群集智能优化算法—人工蜂群算法(ABCA)，同时为提高算法的搜索效率，在ABCA算法中引入Nelder-Mead单纯形算子，提出了一种用于材料参数反演分析的混合单纯形人工蜂群算法。将所提出的算法用于混凝土重力坝动力材料参数识别问题，建立了基于不完全模态测试数据动力材料参数识别的优化反演模型。算例分析表明，混合算法融合了两种算法的优点，具有收敛速度快、识别精度高等特点，是一种高效的系统优化和参数识别方法。     

一种拱坝泄流振动响应降噪与特征提取方法

基于高拱坝在泄流激励下的实测振动响应,提出了一种基于经验模态分解和固有模态函数小波降噪的信号处理和模态特征提取方法。首先,利用经验模式分解将含有噪声的高拱坝泄洪振动响应信号分解成一系列的固有模态函数;然后,基于对每个固有模态函数的特性分析选取相应的小波基对固有模态函数进行降噪;最后,利用Hilbert-Huang变换识别降噪后的各阶拱坝模态特征参数。通过拱坝室内模型试验验证了该方法识别模态参数的可靠性,并应用于某原型拱坝的实测振动响应降噪和模态特征提取中。该方法可避免传统原始信号先降噪带来的部分高阶模态信息丢失问题,有效降低了噪声对固有模态函数的影响,提高了高拱坝实时模态参数识别的阶次和精度。     

水工结构模态参数识别的数值模拟

结构模态参数识别是对结构施加激励,采集结构上关键点的响应,分析激励和响应间传递函数以提取出结构本身固有频率、阻尼比、振型等模态参数。当前,模态参数识别方法均是基于线性系统推导建立的,当结构存在裂缝等具有非线性特性时,仍旧用基于线性识别方法求解的结果具有多大的可信度则难以确定,这也是当前线性系统参数识别方法的一个不足。本文分别对线性和非线性数值结构模型进行激励并获取响应数据,各自用单模态和多模态识别方法进行参数识别,分析结果发现,当前模态参数识别方法对线性结构具有较高的精度,但对非线性结构的适用性则有待进一步提高,随着对非线性结构激励的增大,识别结果越接近弱化线性结构近似特征值分析结果,但均不大于对应线性结构特征值分析理论值。     

海上风电结构在环境激励下的试验模态分析

通过对启东海域的海上风电结构现场测试,采集环境激励下结构的响应信号,利用自然激励法和特征系统实现算法,结合奇异熵定阶对海上风电结构进行模态参数识别,建立三维数值模型对结构进行模态分析。结果表明,海上风电结构的有限元分析和试验模态分析结果吻合较好,实现了模态参数的准确识别,为结构的健康监测和损伤诊断提供依据。     

大型结构应变模态分析软件的应用研究

尝试用时域应变模态参数识别法对大型结构系统进行试验研究，研制了大型结构系统应变模态分析软件，利用这一件对港口门座起重机象鼻染结构的模态参数（包括固有频率、模态阻尼比及模态振型）进行了有效的识别，从而探索出一种适用于大型结构系统应变模态参数识别的行之有效的方法。     

基于超导储能的小扰动动态安全在线评估

利用超导储能（SMES）技术进行电力系统小扰动动态安全在线监测和评估是该技术在电力系统中的一种新应用。基于改进的Levy曲线拟合方法，文中建立了3阶7变量的局部传递函数拟合模型，通过对系统频域响应曲线峰值的拟合，获得了峰值对应模式的阻尼和频率特性，形成了小扰动安全的在线评估算法。通过EPRI-36节点系统的模式特征值与响应曲线峰值拟合结果的对比分析，说明了该算法的有效性和适用性。     

风险分析方法与三峡工程投资风险分析

三峡工程具有巨大综合利用效益。工程建设的特点是投资总量大，建设周期长，工程系统复杂，不确定性因素多，影响大。投资风险成为投资者非常关注的问题。运用图示评审技术与含相关因素处理的蒙特卡洛随机模拟相结合的计算模型，可以对这种风险的大小进行量化分析。ＧＥＲＴ随机网络直接参考施工网络图绘制，使投资分解、风险因素辨识，量化等更具直观性，使分析过程更接近于实际。该投资风险分析模型，对水利水电工程系统具有通用性     

大坝渗流分析模型与分析方法研究

论述了大坝渗流观测中的数学模型和研究方法,分析了统计模型、确定性模型、灰色理论模型和模糊数学模型等的特点,介绍了人工神经网络、遗传算法等研究方法的优点,并以灰色理论模型为例介绍了大坝渗流观测模型的建立过程。     

反倾岩质库岸边坡渗流稳定性数值分析

在库水渗流作用下,水位变化会产生非稳定渗流,土体的渗透性质会影响土体中水压力分布.利用有限元Phase2软件,对不同水位情况下的反倾岩质库岸边坡进行渗流分析,研究库水水位变化速率和滑体渗透系数对岸坡稳定性的影响.当滑体渗透系数一定时,库水位变化速率越大,岸坡安全系数变化越明显.当库水位变化速率一定时,滑体渗透系数越小,岸坡安全系数变化越明显.当库水位下降速率越大,滑体渗透系数越大时,岸坡最容易发生失稳滑移破坏.     

三维极限分析方法在恰甫其海水利工程边坡稳定分析中的应用

恰甫其海水利枢纽工程左岸发育一规模较大的F78断层，左坝肩施工开挖时该断层将大范围出露，由此产生施工期和蓄水后左岸山体的稳定性问题，并对工程安全带来威胁。本文采用边坡稳定三维极限(上限)分析方法，对左岸山体在施工期和运行期的三维抗滑稳定性进行分析研究。分析表明，左岸山体施工期和运行期的稳定性较好，但降雨入渗对左岸山体的稳定性影响较大，应考虑适当的排水措施。     

混凝土拱坝线性开裂随机分析与非线性强度分析

将拱坝坝体与地基当作一个藉连的体系，建立三维线弹性与非线弹性力学模型，引入随机变量，对该模型进行随机分析。结合某双曲混凝土拱坝的算例，给出了拱坝开裂单元的位置和开裂顺序，指出单元进一步开裂的可能性很小，坝踵处4单元开裂后，将使坝体应力状态得到改善，故在坝踵部位设置底缝等工程措施十分必要。算例还表明，在对拱坝进行应力分析时，可用线弹性开裂分析的应力结果代替非线弹性的分析。     

水质距离法分析水质在大伙房水库的应用

本文通过引入数学中的坐标、距离等概念,形成距离法这一科学方法,并结合大伙房水库详细阐述了该方法的原理和使用过程。应用结果表明,该方法确实有效。     

基于主成分分析与BP神经网络模型的大坝渗流监测资料分析

大坝渗流观测资料分析中,各因子间常存在不同程度的相关性,这种相关性有时会对分析效果产生较大的影响,另外,通常的回归模型为线性模型,难以精确反映一般为非线性函数的因变量的变化规律。针对上述问题,本文将主成分分析和神经网络相结合,建立大坝渗流观测数据的主成分神经网络模型,经实例计算,该模型的预报精度较高。     

模糊故障树分析方法在工程质量风险分析中的应用

采用故障树理论,从系统的角度对工程质量事故的原因进行逐层分解,从而对影响工程质量的风险因素进行辨识.考虑到实际应用中故障树底事件发生概率的取值具有一定的不确定性,将底事件的发生概率作为模糊数进行处理,利用模糊集合论的表现定理求得表示故障树顶事件发生概率的模糊数,并且对底事件的重要度进行了分析.最后,通过对水利工程中混凝土浇注质量的模糊故障树分析说明了整个风险分析过程.实例分析表明基于模糊数的故障树分析方法对工程质量风险分析是可行的并具有一定的应用价值.     

基于非连续变形分析的水库岩体边坡稳定分析方法

非连续变形分析(DiscontinuousDeformationAnalysis,DDA)是基于运动学理论的块体系统分析方法,它严格遵循经典力学规则,以位移为未知函数,可在没有块体相互嵌入的加载条件下获得块体系统的大变形结果。本文基于这一方法,分析了岩体边坡的变形规律,提出了岩体边坡破坏时极限摩擦角的确定方法。利用安全系数的概念,考虑库水位骤降时的地下水渗透压力的作用,对水库边坡进行稳定分析,得到了多种水位变化条件下,岩体边坡的稳定安全系数。     

基于因子分析法的地震次生灾害影响因素研究

采用多元统计分析方法,对"5·12"汶川大地震灾害发育最密集的龙门山地区雎水河、茶坪河、绵远河、石亭江4流域地震次生灾害的统计数据进行了分析。通过探索性因子分析方法,将影响地震次生灾害发育的10个影响因素简化为5个因子,即断层距、高程与地质结构因子、距离因子、方位因子、坡度因子和相对高程因子。通过对这些因子的权重分析验证了龙门山地区灾害发育的重要特性:即区域地震次生灾害沿发震断裂的"带状"分布且具有明显的上下盘效应。同时,分析结果也表明在强震区域,灾害的发育更受宏观要素如断层距、绝对高程等作用控制,因此在断裂带及潜在震源地区的地震次生灾害易发程度判定中,应综合考虑断裂带及海拔高程的影响,将具有有利岩性及结构的边坡也纳入评估范围。