塔式起重機作為一類典型的大型工程機械,屬于建筑施工中的一種高危特種設(shè)備。塔機發(fā)生故障,不僅需要專業(yè)人員進(jìn)行維修、維護(hù)、機械停工,造成較大的經(jīng)濟損失,而且,一旦塔機發(fā)生倒塔事故,極有可能發(fā)生群死群傷的特大事故。塔機安全問題不僅涉及個體生命的安全與健康,而且對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展也有著極為重要的影響。對塔機進(jìn)行健康監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)塔機存在的安全隱患,提高塔機運行的可靠性,減少或消除事故,已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點問題。
《塔式起重機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)》一書書結(jié)合國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及研究熱點,以實現(xiàn)塔式起重機鋼結(jié)構(gòu)在線損傷診斷為目的,對塔機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的分析與研究。本書共分七章:第一章闡述了結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)的研究方法及存在問題。第二章主要研究塔機塔身頂端傾角模型,研究正常空載狀態(tài)下、塔身鋼結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)下的塔身頂端傾角特征模型,以及塔身鋼結(jié)構(gòu)損傷方位判斷的傾角特征模型。第三章研究塔機鋼結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)的判斷準(zhǔn)則,研究了塔機鋼結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)、嚴(yán)重超載狀態(tài)以及人員違規(guī)操作識別的時序剛度距模型。第四章是基于支持向量機的塔機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷方法研究,提出了基于位移變化率和支持向量機的塔機鋼結(jié)構(gòu)損傷識別方法。第五章是塔機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷的實驗研究。第六章是塔式起重機綜合監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計開發(fā),開發(fā)的塔機綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺集結(jié)構(gòu)監(jiān)測、損傷診斷、管理評估于一體,能夠?qū)崿F(xiàn)塔機鋼結(jié)構(gòu)損傷的實時識別、塔機工作環(huán)境和使用過程各項性能指標(biāo)的實時監(jiān)控。第七章總結(jié)了本書的研究內(nèi)容,提出了未來的研究方向。
本書由山東建筑大學(xué)閻玉芹、宋世軍,中國航空工業(yè)集團(tuán)公司濟南特種結(jié)構(gòu)研究所史常勝,濟南市特種設(shè)備檢驗研究院刁訓(xùn)林共同編著。在本書寫作過程中得到了很多朋友和同行的熱情幫助,在此向他們致以衷心的感謝!感謝山東富友公司在實驗場地和實驗設(shè)備方面提供的幫助,特別感謝王積永總經(jīng)理在實驗過程中給予的幫助。感謝冒著大雪幫助我們進(jìn)行實驗的山東省建筑科學(xué)研究院的李成偉研究員、馮功斌研究員、黃工以及富友公司的員工們。
為了反映國內(nèi)外的研究成果,本書寫作過程中引用了很多公開發(fā)表的論文及著作,這些資料給本書寫作提供了豐富的借鑒空間,使作者受益匪淺。在此對這些資料的作者們一并表示感謝。
由于作者水平有限,書中不免有錯誤和不當(dāng)之處,敬請讀者不吝指正。
閻玉芹
于山東建筑大學(xué)
2016年7月
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)的研究進(jìn)展
1.3 結(jié)構(gòu)損傷識別方法存在的問題
1.4 本書主要研究內(nèi)容
第2章 塔式起重機塔身頂端傾角模型研究
2.1 引言
2.2 塔機鋼結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)定義和損傷狀態(tài)分類
2.3 塔機工況
2.4 塔機正常狀態(tài)力學(xué)模型及坐標(biāo)系的建立
2.5 正常狀態(tài)下塔身頂端傾角特征模型的建立
2.6 塔身鋼結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)下頂端傾角特征模型
2.7 塔身鋼結(jié)構(gòu)損傷方位判斷的實現(xiàn)算法
2.8 實驗驗證
2.9 本章小結(jié)
第3章 基于時間序列分析的塔機鋼結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)診斷研究
3.1 時間序列分析理論
3.2 時序分析法狀態(tài)識別與故障診斷流程
3.3 時序模型的距離判別函數(shù)
3.4 基于時序模型的塔機鋼結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)診斷剛度距模型的建立
3.5 模型驗證
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于支持向量機的塔機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷研究
4.1 統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論
4.2 支持向量機分類算法
4.3 支持向量機核函數(shù)
4.4 基于位移變化率和支持向量機的塔機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 塔式起重機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷的實驗研究
5.1 塔機標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿損傷診斷的實驗研究
5.2 塔機整機鋼結(jié)構(gòu)損傷診斷的實驗研究
5.3 本章小結(jié)
第6章 塔機綜合監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)研制
6.1 塔機綜合監(jiān)測系統(tǒng)總體方案設(shè)計
6.2 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
6.3 塔機綜合監(jiān)測系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計
6.4 塔機綜合監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺
6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)