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土木工程文献综述范文2000字3篇

日期:2020-07-21 20:13 作者:上海论文网 编辑:feifei 点击次数:54
销售价格:0 论文编号:el2020072120134820510 论文字数:3634 所属栏目:文献综述
论文地区: 论文语种:其他 论文用途:其他

想要写好土木工程文献综述,选题恰当是最为关键的,大家一定要根据土木工程相关理论知识,技术发展,土木工程专业历史、现状、发展等等方面,选择一个相关的题目。

想要写好土木工程文献综述,选题恰当是最为关键的,大家一定要根据土木工程相关理论知识,技术发展,土木工程专业历史、现状、发展等等方面,选择一个相关的题目。土木工程文献综述的选题一定要能够反映出跟土木工程相关的焦点和新动向,在确定土木工程文献综述题目的时候,范围不能太宽了,不需要面面俱到,确定一个核心专题来分析就可以了。
同学们想要在短时间内收集到更多的有用资料,一定要采用科学的方法。整理阅读土木工程文献资料,我们建议可以先阅读中文文献,在阅读外文文献;先阅读提纲,在阅读全面;先大致了解文献,然后精度文献资料。很多第一次接触土木工程文献综述的同学们,不知道如何下手才好,几天就为大家分享3篇土木工程文献综述范文,希望对大家有用。
 
土木工程文献综述范文:结合FBG监测数据和PCA方法的损伤识别土木工程研究
 
第一章  绪论
 
1.1  研究背景
随着现代科学的进步,土木工程领域各项技术的快速发展,导致土木工程结构向复杂化方向发展。超高层建筑,超大跨度桥梁,超长距离桁架结构,海上平台结构,大型水利结构和大型核电站也在增加。这些大而复杂的结构受到材料的老化,外部环境的影响以及使用过程中施加的载荷的影晌或是结构本身的缺陷导致结构强度发生变化,可能降低结构的功能或甚至导致结构失效。大型结构的失效通常会导致重大的灾难性事故,例如桥梁突然断裂和空间网格结构的整体破坏,海上平台发生事故都将造成重大人员伤亡和无法估量的经济损失。在目前中国城镇使用的建筑物中,约有 50%是在 20 世纪 60 年代之前建造的,不少建筑物已达到设计设计寿命。在这些社会基础设施中存在大量令人担忧的安全问题。这些已有的损坏会导致桥梁结构缺陷,甚至导致结构失效,中国有大量土建工程正在使用中,有很大一部分已进入维修期和老化期。
土木工程文献综述范文2000字3篇
同样,即使在发达国家土木工程结构的健康状况也不容乐观。美国土木工程师学会调查了 2005 年该国正在使用的建筑结构的健康状况,结果十分糟糕。美国的社会基础设施的健康状态是低于全球的平均水平,并且结构的功能仍在加速老化。美国联邦公路管理局还勘察了 2006 年公路桥梁的健康状况。根据调查数据显示,美国超过20 英尺的桥梁中有四分之一的具有“结构缺陷”或“过时的功能”。土木工程结构性的失效在全世界范围内呈现一种愈演愈烈的状态。在使用中维护土木工程结构需要大量的人力,物力和财力,而且桥粱结构的维护成本相当惊人。据报道,位于美国纽约的布鲁克林大桥已经修复了三个多月,需要超过 100 万美元的维护费用。对于这种桥梁,加拿大平均每年有 300 座需要进行维护。日前在中国使用的许多桥梁已进入需要维护和翻新的“旧桥”行列,当桥梁使用时间超过 25 年时,其维修费用几乎可以可以新造同样的两座桥了。桥梁使用 30 年的维修费是 10 年以上桥梁的 4 倍以上,土木工程结构的维修费用是整个社会的沉重负担。随着中国经济的稳步发展和繁荣,桥梁数量不断增加,规模不断扩大。在中国已经建成了许多具有相同水平的先进桥梁的公路桥梁,润扬长江公路大桥,苏通长江公路大桥等代表。2018 年交通运输部发布 2017 年末全国公路桥梁 83.25 万座、5225.62 万米,比上年增加 2.72 万座、308.66 万米,其中特大桥梁 4646 座、826.72 万米,大桥 91777 座、2424.37 万米。
 
1.2  研究现状
结构监测的核心活动可以分为以下几个方面:监测策略的选择,监测系统的安装,监测系统的维护,监测中断情况下的数据管理和关闭[20],这些核心活动的每一项都可以分为更多的子项,如表 1.1 所示。每项核心活动都非常重要,但最重要的是制定良好的监测策略,监测策略会受到其他每项核心活动和子活动的影响,分为以下的几个方面:
1.建立监测目标; 2.识别并选择要监控的代表性参数; 3.选择合适的监控系统; 4.设计传感器网络; 5.建立监测计划; 6.规划数据利用; 7.控制监控成本;
对于一个监控项目来说,定义监控目标并确定要监控的参数非常重要,这些参数必须以反映结构行为为基础。每个结构都有自己的特点,所以必须根据结构的具体情况选择用于监测的参数。我们可以将它们分为三个基本类别,即静态监控,动态监控,
系统识别和模态分析,这些类别可以组合在一起。每种方法都具有优势和缺点,结构行为和监测目标决定了是使用其中一种或多种方式组合在一起。
 
第二章  光纤布拉格光栅及主成分分析法基本原理
 
2.1FBG 基本原理
2.1.1FBG 介绍
在过去几年中,光纤布拉格光栅传感器在传感器进入了逐渐发展的阶段。在光纤布拉格光栅传感器经过了最初的发展之后,现在看来光纤布拉格光栅传感器与经过验证的传统传感器相比具有更加卓越性能的情况下还具有更高的发展前途。包括可以改进的测量质量,更好的可靠性以及自动测量,让操作员更加准确的判断,更容易的安装和维护寿命成本。光纤布拉格光栅传感器在健康监测中的广泛应用的花费是昂贵的,但它们在更加恶劣的环境中的具有十分可靠的稳定性。对关键性的技术指标需要使用可靠的技术进行监测:当造价非常高的结构(如土木工程结构)的发生安全性事故可能导致灾难性后果,在这种情况下传感器的价格不再是一个问题,对于这种情况来说光纤布拉格光栅传感器是一种非常好的选择。在光纤布拉格光栅传感器进行健康监测的结构中,使用这种技术的成本远远低于发生灾害过后的处理成本。当涉及大量传感器时,可以使用准分布式或全分布式光纤布拉格光栅传感器。在某些极端应用中,例如石油和天然气行业,光纤布拉格光栅传感器有时是唯一可用的可靠和长期的监测解决方案。光纤布拉格光栅传感器的最大优势是因为光纤有着十分良好的可靠性,容易对接可以简单的将光纤布拉格光栅传感器和信号调制器连接,也可以是将光纤布拉格光栅传感器作为长标距传感器和分布式传感器。
在几乎所有光纤布拉格光栅传感器应用中,光纤都是薄玻璃纤维,通常采用聚合物涂层(在极端情况下甚至是金属涂层)进行机械保护,插入适合目标中应用。因为玻璃是一种惰性材料,即使在高温下也能抵抗几乎所有化学品,是在恶劣化学环境中应用的理想材料,例如在石油和天然气井,火花塞发动机或混凝土结构中遇到各种突发情况,光纤都可以轻松应对。光纤具有抗风化作用,并且不会受到任何腐蚀。后者属性对于民用工程结构所需要的长期可靠健康监测来说具有很大的优势。只要选择适当的处理技术和光纤类型,在一些已知的困难中,例如油井中的光纤变暗,都将不是问题。由于光纤芯中的光被限制在光纤中不与任何周围的电磁(EM)场相互作用,只能用于测量,因此光纤布拉格光栅传感器本质上不受任何电磁干扰(EMI)的影响。与其他传感器相比具有十分独到的优势,当无法避免电磁(EM),射频(RF)或微波(MW)的存在时,光纤布拉格光栅传感器显然是理想的传感解决方案。除非光纤受到损坏,否则光纤布拉格光栅传感器不会因为受到外部冲击桥梁或大坝所产生的任何电磁场的影响。光纤布拉格光栅传感器也不受附近电机的影响,例如电力机车,电力线或变压器。除了提高传感器可靠性外,其 EMI 抗扰度还可以用来作为光纤温度传感器,监控的大功率电力变压器温度。通过设计,光纤布拉格光栅传感器具有十分可靠的安全性和自然防爆性,使其特别适用于有风险的土木结构(如天然气管道或化工厂)的健康监测应用。
 
2.2PCA 的工作原理
2.2.1PCA 介绍
本文旨在探讨 PCA 方法在 SHM 中的一些应用。还包括一些与 POD 相关的参考文献,这是另一种调用 PCA 的方法。Trendafilova 在 2000 年使用 POD 和参数识别的方法来识别结构的非线性参数,分析测量数据和模拟数据的双正交分解之间的差异[73]。Zang 和 Imregun 使用频率响应和 ANN 检测损伤[74]。为了包括频率响应的分析数据,他们使用 PCA 来减少数据大小。2003 年,Boe 等人应用 PCA 进行振动响应的损伤诊断,利用分布在结构中的 PZT 传感器收集数据,可以确定损坏的定位[75]。作者还声称,这种方法可以用于其他类型的传感器,如加速度计。同年,Sophian 在两个铝样品中应用涡电流获得的响应数据使用 PCA 进行特征提取[76]。Nitta 提出了一种基于两阶段的方法,用于检测受损建筑物的楼层刚度的降低量[77]。在第一步中,POD 用于估计结构的模态矢量,以便检测和定位损伤。在第二步中,通过系统识别子系统来执行量化损坏的方法。Golinval 等。使用 PCA 和基于振动的信号进行结构中的损伤检测和定位[78]。激励由电动振动器产生,加速度计用作传感器。该方法包括在 PCA 模型中使用子空间的角度。Yan 提出了一种结构损伤诊断方法,包括两步程序:首先,将数据空间聚类到几个区域,然后在每个区域应用 PCA 进行损伤检测[79]。
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