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建筑维护技术的数据驱动监测方法及其精度验证
目录
文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.1建筑结构健康监测需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.2数据驱动技术在维护领域的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.2.1传统建筑维护方法局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.2.2数据驱动监测技术发展综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
1.3.2具体研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
1.4.1数据采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
1.4.2数据分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
建筑结构健康监测理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.1建筑结构损伤机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.1.1损伤类型及特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
2.1.2损伤产生诱因．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.2建筑结构监测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
2.2.1传感器技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
2.2.2数据采集系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
2.3数据驱动分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
2.3.1信号处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
2.3.2机器学习算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
基于数据驱动的建筑维护监测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
3.1监测系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3.1.1硬件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
3.1.2软件平台开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
3.2数据采集与．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
3.2.1传感器数据采集策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
3.2.2数据预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
3.3特征提取与损伤识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
3.3.1损伤敏感特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
3.3.2基于机器学习的损伤识别模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
3.4状态评估与预警机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
3.4.1结构健康状态评估模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
3.4.2基于阈值和模式的预警策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
监测方法精度验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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