Nhan đề chính: Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures

Nhan đề dịch: Phân tích rung động thực nghiệm cho kết cấu công trình dân dụng

Tác giả: Zhishen Wu, Tomonori Nagayama, Ji Dang, Rodrigo Astroza

Nhà xuất bản: Springer Cham

Năm xuất bản: 2023

Số trang: 709 tr.

Ngôn ngữ: Tiếng Anh

ISBN: 978-3-030-93236-7

SpringerLink

  Lời giới thiệu: Cuốn sách này trình bày những đóng góp được chọn lọc, bình duyệt từ Hội nghị quốc tế lần thứ 9 về phân tích rung động thực nghiệm cho kết cấu công trình dân dụng (EVACES 2021), do đại học Tokyo và đại học Saitama tổ chức từ ngày 17-20 tháng 9 năm 2021 tại khuôn viên Hongo của trường đại học của Tokyo và được lưu trữ ở định dạng trực tuyến. Sự kiện quy tụ các kỹ sư, nhà khoa học, nhà nghiên cứu và học viên, cung cấp một diễn đàn để thảo luận và phổ biến những phát triển và thành tựu mới nhất trong tất cả các khía cạnh chính của thử nghiệm động cho các kết cấu công trình dân dụng, bao gồm thiết bị đo đạc, nguồn kích thích, phân tích dữ liệu, nhận dạng hệ thống, giám sát và đánh giá tình trạng, các thí nghiệm tại chỗ và trong phòng thí nghiệm, các quy tắc và tiêu chuẩn cũng như giảm thiểu rung động. Các chủ đề của EVACES 2021 bao gồm nhưng không giới hạn ở: xác định thiệt hại và giám sát tình trạng cấu trúc; thử nghiệm, cảm biến và mô hình hóa; cách ly và kiểm soát rung động; nhận dạng hệ thống và mô hình; các hệ thống động lực kết hợp (bao gồm tương tác giữa con người và kết cấu, xe cộ và kết cấu đất); và ứng dụng các công nghệ tiên tiến liên quan đến internet vạn vật, robot, UAV, dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo.

  Từ khóa: Công trình dân dụng; kỷ yếu hội thảo EVACES; giám sát độ bền kết cấu, phân tích rung động; nhận dạng hệ thống cách ly và kiểm soát rung động; hệ thống động lực kết hợp; internet vạn vật; tương tác đất-kết cấu; xác định thiệt hại

Nội dung cuốn sách gồm những phần sau:

Xác định thiệt hại và giám sát sức khỏe kết cấu

- Đánh giá thiệt hại của các công trình dân dụng bằng cách sử dụng chức năng phân tích truyền sóng và truyền sóng

- Chiến dịch SHM trên 138 nhịp cầu cạn đường sắt bằng OMA và mạng cảm biến không dây

- Ảnh hưởng của hư hỏng đến đặc tính rung của tấm sàn bê tông cốt thép trong cầu dầm thép hiện có

- Đánh giá trạng thái độ bền kết cấu bằng cách theo dõi các thông số ngoại động trong điều kiện vận hành

- Xác định thiệt hại do tác động bằng cách sử dụng sóng dẫn hướng siêu âm Chirped để theo dõi tình trạng cấu trúc xe CFRP

- Mô hình Bayes cập nhật cầu giàn được hỗ trợ đơn giản dựa trên phản hồi động

- Phương pháp dựa trên rung động để theo dõi độ bền kết cấu của trụ cầu chịu tải trọng môi trường

- Phát hiện và định vị thiệt hại bằng cách sử dụng các chức năng tự tương quan với tương quan không gian và thời gian

- Nghiên cứu tối ưu hóa thuật toán nhận biết hư hỏng biểu kiến ​​của kết cấu cầu dưới nước

- Giá trị của các hệ thống giám sát khác nhau trong quản lý cầu bị cọ rửa

Kiểm tra, cảm biến và mô hình hóa

- Các phép đo độ rung trên cầu vòm dành cho người đi xe đạp có dây văng để đánh giá hành vi động

- Đặc tính thực nghiệm và số học của ứng xử động của cầu treo lịch sử

- Đo độ rung dựa trên thị giác của dây văng bằng cách phóng đại chuyển động video và phân tích chế độ động

- Kỹ thuật hiển thị siêu âm sợi quang để phát hiện hư hỏng trong môi trường 1000 °C

- Ứng dụng cảm biến cách tử Bragg sợi chuyển pha được tái tạo để phát hiện phát xạ âm thanh ở nhiệt độ cao

- Nghiên cứu thực nghiệm về độ nhạy phi nước đại của dầm chữ U với độ xốp mặt bích khác nhau

- Phát triển bộ cảm biến để trích xuất/truyền chỉ phản hồi gia tốc đỉnh

- Phương pháp ước tính gián tiếp chuyển vị cầu dưới phương tiện di chuyển dựa trên gia tốc đo được

- Các phép đo tại chỗ để giám sát kết cấu của Galleria dell'Accademia di Firenze (Ý): Kết quả sơ bộ của Tribuna

- Giám sát cấu trúc của hệ thống xe điện trên không trong quá trình vận hành: Chiến lược mô hình hóa và mô phỏng với xác thực dữ liệu thử nghiệm

- Mô hình kết cấu để dự đoán rung động của cầu đi bộ do chuyển động của người đi bộ

- Khả năng phục vụ rung động của tòa nhà văn phòng hai tầng: Mô hình phần tử hữu hạn

- Bộ giảm chấn khối đa điều chỉnh tiết kiệm để kiểm soát độ rung của sàn

- Nghiên cứu thực nghiệm về con lắc hai bậc tự do được điều khiển bởi một bộ thu năng lượng phi tuyến không trơn

- Mô phỏng lai để đánh giá hiệu quả cách ly địa chấn của vòng bi HDR ở nhiệt độ thấp

- Mô hình kết hợp cơ nhiệt về hành vi trễ của vòng bi HDR

- Nghiên cứu phản ứng địa chấn của cầu dây văng một tháp đi qua đứt gãy

- Phân tích hoạt động của nẹp thép cải tiến chống địa chấn dựa trên các phép đo phản ứng gia tốc và biến dạng

- Cập nhật mô hình phần tử hữu hạn tuyến tính biến đổi theo thời gian xác suất cho các hệ thống kết cấu phi tuyến

- Phân tích phương thức dựa trên rung động xung quanh và ước tính lực căng cáp cho cầu dây văng bằng phương pháp Bayesian

- Phương pháp ước tính lực căng cho cáp có giảm chấn và ứng dụng của nó đối với cầu dây văng thực tế

- Đánh giá hệ số giảm chấn của công trình bằng phương pháp giao thoa địa chấn

- Xác định thông số kết cấu của khung bê tông cốt thép bằng bộ lọc Kalman không ràng buộc

- Đánh giá đáp ứng động của kết cấu cầu hiện có dựa trên mô hình phần tử hữu hạn

- Một nỗ lực mới trong việc ước tính các đặc điểm biến dạng uốn và rung động tự nhiên của các tòa nhà siêu cao tầng bằng cách sử dụng giao thoa kế sóng

- Xác định hư hỏng cấu trúc bằng cách sử dụng mô hình phần tử hữu hạn quang phổ cho dầm

- Nghiên cứu thực nghiệm về xác định các thay đổi cấu trúc bằng cách sử dụng các đặc điểm năng lượng Wavelet

- Xác định các đặc tính động của tháp dân cư New Orleans

Các hệ thống động lực học kết hợp

- Phương pháp phổ đáp ứng cho thiết kế khả năng phục vụ rung cầu do xe gây ra

- Mô phỏng rung động đường sắt xem xét các điều kiện tiếp xúc giữa kết cấu và mặt đất

- Phân tích dao động cảm ứng xoáy của lăng trụ tam giác ở các vận tốc khác nhau

- Ảnh hưởng của mức độ suy giảm của vùng yếu phía sau đến phản ứng địa chấn của đường hầm và mặt đất xung quanh

Áp dụng các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo

- Lựa chọn tham số mô hình phi tuyến nâng cao của học máy từ thử nghiệm tải tuần hoàn HDR-S

- Phát hiện và phân đoạn nhiều thiệt hại tự động trong cấu trúc bằng mặt nạ R-CNN

- Phân loại mô hình phi tuyến của vòng bi HDR-S ở nhiệt độ thấp bằng mạng nơ ron nhân tạo

- Tự động chuyển đổi góc nhìn từ trên xuống và ghép ảnh của camera điện thoại thông minh trong xe để đánh giá vết nứt trên đường

- Đánh giá thiệt hại trong dầm tổng hợp với các tính năng năng lượng của nút gói Wavelet và học máy

- Tạo đám mây điểm có xác suất và có thể mở rộng để đánh giá cấu trúc dựa trên UAS

Công nghệ lái xe

- Phát hiện vết nứt giữa nhịp và thay đổi điều kiện biên trong cầu bằng phương pháp lái xe qua

- Khả năng chịu tải và đặc tính rung của dầm hộp PC khi bị hư hỏng

- Xác thực cảm biến trên xe để đánh giá các cây cầu thực tế bằng xử lý tín hiệu

- Phân tích nghịch đảo để xác định hồ sơ độ gồ ghề của đường bằng cách sử dụng gia tốc của phương tiện đang di chuyển

Không hư hại và khả năng phục hồi trước thảm họa động đất

- Mô hình lưu biến và xác định thông số của cát động học được sử dụng làm vật liệu giảm chấn thông minh

- Điều tra số học về lực dọc trên các cây cầu của đường sắt Ấn Độ

- Sơ đồ phân tích MBS-FEM dựa trên giám sát cho hệ thống tương tác xe gió-cầu và xác nhận thử nghiệm