202114.90.40土木工程概论(郑毅)第12章高新技术在土木工程中的应用..ppt

对于损伤识别主要是判断结构中是否有损伤产生，损伤定位，识别损伤类型，量化损伤的严重程度，评估结构的剩余寿命。 结构健康检测是一种实时的在线检测技术，一般健康检测系统包括传感器子系统，数据采集与处理及传输子系统，损伤识别、模型修正和安全评定与安全预警子系统和数据管理子系统。 健康检测系统各子系统之间的关系与流程 结构健康检测技术是一个多领域跨学科的综合性技术，包括土木工程、动力学、材料学、传感技术、测试技术、信号处理、网络通讯通信技术、计算机技术、模式识别等多方面的知识。随着科技的进步，对结构检测的软件与硬件不断得到开发，进而开发出相应的智能故障预警软件系统，实现对结构长期、实时的在线检测和预警。 智能、通用的检测及预警软件系统开发是结构健康检测系统开发的重要内容，是对整个系统功能的融合。软件系统在PC机上运行，以图形用户界面为用户提供直观的功能模块和数据显示。对结构变形、位移、振动等物理参数进行监测，对监测数据进行处理，从而实现对结构的初步评估与预警。一旦结构出现超限情况，软件将对其进行自动报警。 结构健康检测及安全预警技术的开发，将会为我国重大工程设施的定期故障检测，并实施长期实时的健康检测和故障预警，使我们能够及时地采取应对措施起到重大的意义。 * 概 论 土木工程 第十二章 高兴技术在土木工程中的应用 1.了解计算机与仿真技术。 2.了解现代结构试验技术。 3.了解结构抗震控制技术。 4.了解结构健康检测与安全预警技术 12.1 计算机与仿真技术 12.2 现代结构试验技术 12.3 结构抗震控制技术 12.4 结构健康检测与安全预警技术 本章目录 基本要求 第12.1节 计算机与仿真技术 概述 了解计算机与仿真技术 本节目录 基本要求 模拟（Modeling）是指选取一个物理的或抽象的系统的某些行为特征，用另一个系统来表示他们的过程。 仿真（Simulation）是指用另一个数据处理系统，主要用硬件来全部或部分地模仿某一数据处理系统，以至于模仿的系统能像被模仿的系统一样接受同样的数据，执行同样的程序，获得同样的结果。 在土木工程领域，计算机仿真技术也得到了广泛的应用。在岩土工程中，对于地下开挖的全过程可以通过计算机仿真来预示和防止出现基坑支护倒塌、管涌或流砂等问题；在防灾工程中的于洪水灾害，可以通过已有洪水泛滥淹没区发展过程的显示软件（该软件预先储存了洪水泛滥区的地形、地貌和地物，并拥有高程数据），运用计算机仿真输入洪水标准，并根据水量、流速及区域面积和高程数据，计算出不同时刻淹没的区域和高程，并在图上显示出来，人们可以从屏幕上看到水势从低处到高处逐渐淹没的过程，从而做出防洪规划及遭遇洪水时指导人员的疏散。 对一个工程技术系统进行模拟仿真，主要包括三个步骤，即建立模型、实验求解和结果分析。 （1）建立模型 建立模型是指用模型模拟来代替真实系统进行实验和研究。建模的过程其实是一个信息处理的过程，根据建模所用的不同类型的信息，可以将建模方法归纳为两类：演绎法建模和归纳法建模。 （2）试验求解 实验求解是值对所建立的仿真模型进行数值实验和求解计算的过程，不同的模型有不同的求解方法。 （3）结果分析 要想通过模拟仿真得出正确有效的结论，必须对仿真结果进行科学的分析。现代仿真软件广泛采用了可视化技术，通过图形、图表、甚至动画，生动逼真地显示出被仿真对象的各种状态，使模拟仿真的输出信息更加丰富、更加详尽、更加有利于对仿真结果的科学分析。 第12.2节 现代结构试验技术 1. 概述2. 结构试验的分类 3. 结构试验技术的发展 1.了解现代结构试验技术的分类与发展 本节目录 基本要求 12.2.1 概述 结构实验是研究和发展结构新材料、新体系、新工艺以及探索结构设计新理论的重要手段，在工程结构科学研究和技术革新等方面起着重要的作用。 土木工程结构中的建筑结构、桥梁结构、地下结构、隧道结构等都是以各种工程材料为主题构成不同类型的承重构件相互连接而成的组合体。在一定的经济条件制约下，为满足结构在功能及使用上的要求，必须使得这些结构在规定的使用期内安全有效地承受外部及内部形成的各种作用。 在进行结构应力分析时，一方面可以利用传统的力学理论计算方法解决，另一方面也可以利用试验方法，即通过结构试验，采用试验应力分析方法解决。 12.2.2 结构试验的分类 1、按试验目的不同分类 结构试验按试验目的可分为生产性试验和科研性试验。 生产性试验通常是具有直接的生产目的，以实际建筑物或结构构件为试验对象，经过试验对具体结构作出正确的技术结论。 科研性试验的目的通常在于验证结构设计计算的各种