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　　【摘要】： 隨著橋梁跨度不斷增加,結構形式日趨復雜,同時由于許多不可確定因素的影響,結構超期服役、超限服役、腐蝕、疲勞、甚至突發性的地震、車、船的碰撞等危害性事件,超出人們所能有效控制的范圍。這就要求結構健康監測與安全評估系統能及時發現損傷發生并在第一時間預警。 雖然國內外很多橋梁安裝了橋梁監測系統,但是鮮有研究提出橋梁結構損傷預警,以及如何實現預警。橋梁損傷預警方法應該具有數據處理、損傷預警的特點,為了實現這一目標本文對橋梁損傷預警理論、方法和實現技術進行了探索和研究。 首先,將時序數列分析方法引入到橋梁監測數據的分析中,提出了基于時序分析的數據處理方法(ARIMA模型)在監測數據分析中的應用;并以實際橋梁監測數據為例,證明了時序分析法(ARIMA模型)在橋梁未來狀態趨勢預測中的可行性。 其次,提出了基于時序分析的橋梁結構損傷預警方法,將時序分析中的相似性度量方法(距離度量),引入到橋梁結構狀態識別中,為橋梁狀態識別、損傷預警引入了新思路;同時以實際橋梁監測數據為例,證明距離度量方法在橋梁損傷預警中的可行性。 建立橋梁損傷預警系統,對橋梁結構安全性、延長結構使用壽命、及早發現不定時的損傷累積和揭示橋梁結構在自然環境中真實的結構響應以驗證現有橋梁理論方面,具有極為重要的現實意義。本文通過詳細分析,為橋梁監測數據處理以及橋梁損傷預警提供了新的思路,對今后的研究和實踐有一定參考意義。 【關鍵詞】：橋梁結構 數據挖掘 時序數列 損傷識別 損傷預警
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：U441.4
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.066805
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 選題背景及意義9-11
• 1.2 橋梁損傷識別方法概述11-22
• 1.2.1 局部損傷識別技術11-12
• 1.2.2 動力損傷指標分析法12-16
• 1.2.3 基于模型修正的損傷診斷方法16-18
• 1.2.4 基于人工智能的診傷方法18-21
• 1.2.5 基于靜力測試的橋梁損傷識別方法21-22
• 1.3 存在的問題及發展方向22-23
• 1.4 本文的研究內容23-24
• 第二章 橋梁損傷預警系統的設計24-38
• 2.1 概述24-25
• 2.2 橋梁損傷預警系統設計25-37
• 2.2.1 傳感器子系統26-31
• 2.2.2 數據采集子系統31-33
• 2.2.3 數據通信與維護子系統33-35
• 2.2.4 數據處理與管理子系統35-37
• 2.3 本章小結37-38
• 第三章 時間序列分析相關理論38-56
• 3.1 時序(Time Series)數據分析概述38
• 3.2 時序分析數據預處理38-40
• 3.3 時間序列分析方法40-54
• 3.3.1 非穩定時間序列的分解41-43
• 3.3.2 確定性因素分解43-44
• 3.3.3 趨勢分析44-48
• 3.3.4 季節效應分析48-49
• 3.3.5 綜合分析49-50
• 3.3.6 時間序列模型50-54
• 3.4 橋梁監測數據分析與預測54-55
• 3.5 本章小結55-56
• 第四章 基于時間序列分析的橋梁損傷預警56-70
• 4.1 概述56
• 4.2 基于時序分析法的橋梁損傷預警56-63
• 4.2.1 警情分析子系統56-59
• 4.2.2 遠程監測模式下橋梁損傷預警系統的實現59-60
• 4.2.3 時序分析在橋梁損傷預警中的實現思路60-63
• 4.3 時間序列的相似性(距離)度量63-69
• 4.3.1 歐幾里德(Euclide)距離63-66
• 4.3.2 動態時間彎曲距離66-68
• 4.3.3 Key-DTW 距離度量方法68-69
• 4.4 本章小結69-70
• 第五章 時間序列分析的橋梁損傷預警實例研究70-83
• 5.1 概述70
• 5.2 項目背景70-71
• 5.3 監測系統簡介71-72
• 5.4 監測數據分析72-82
• 5.4.1 從標本數據標定狀態模式73-74
• 5.4.2 橋梁狀態趨勢預測74-79
• 5.4.3 橋梁損傷預警（時序分析法）79-82
• 5.5 本章小結82-83
• 結論及展望83-84
• 主要結論83
• 展望83-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88