在役桥梁结构系统非线性动力参数识别及安全性评估研究

项目名称： 在役桥梁结构系统非线性动力参数识别及安全性评估研究

项目编号： No.51208538

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑环境与结构工程学科

项目作者： 杨建喜

作者单位： 重庆交通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 如何利用桥梁实时健康监测信息客观、科学地评估桥梁结构的安全状态是目前桥梁研究领域的热点和难点问题。本项目拟从系统论的角度出发，提出基于非线性动力学理论的在役桥梁安全性评估新理论和新方法。项目采取理论分析和试验验证相结合的研究方法，首先利用非线性系统理论分析桥梁动力学行为演化的非线性分岔、稳定性等临界条件参数，以此揭示结构系统非线性行为演化模式。其次，应用非线性时间序列技术，结合实验室梁与Benchmark模型提取桥梁结构最大Lyapunov指数、熵、关联维等非线性动力特征参数并剖析其演化机理。在上述研究的基础上，应用相关性理论对特征参数进行敏感性、有效性分析，提出表征结构系统状态的"属性"集。最后，结合模式识别理论构建出基于桥梁结构系统非线性特征参数的结构安全评估模型。本项目研究对进一步发展基于健康监测信息的在役桥梁安全评估研究具有重要的理论和实用价值。

中文关键词： 非线性；桥梁结构；动力行为；复杂系统；评估

英文摘要： Proper evaluation of bridge structural safety based on bridge health monitoring information has become a hot yet difficult issue in bridge engineering at the moment. The previous research results on safety evalution of complex structures by means of nonlinear dynamics will be applied to the safety evaluation of bridges in service in our project. Firstly we will find out bridge nonlinear pattern by a couple of critical parameters such as nonlinear bifurcation and stablility. Secondly, the structural evolution parameters as information entropy and correlation dimension will be extracted from the monitored bridge health information by nonlinear time series analysis. Finally, a safety evaluation model based on structural nonlinearity will be established by the "attribute" system for characterization of brdige state extracted by correlation theory and pattern recognition on various structures. With theoretical research and model experiment by ASCE BenchMark.This research will provide reference for further research in this field and for practical engineering use in the future.

英文关键词： Non-linearity；Bridge Structure；Dynamic Behavior；Complex System；Evaluate