结构健康监测中基于多重优化策略的传感器布置方法

作者：伊廷华; 李宏男; 顾明

来源：建筑结构学报, 2011, (12): 217-223.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2011.12.025

• 传感器优化布置
• 模态置信度矩阵
• 逐步累积法
• 广义遗传算法 optimal sensor placement
• modal assurance criterion
• forward sequential sensor placement algorithm
• generalized genetic algorithm

如何在满足测试要求的前提下确定所需传感器的数目并优化其布设位置,已成为结构健康监测中亟待解决的问题。提出一种基于多重优化策略的传感器分步布设方法,首先以模态向量矩阵列主元正交三角分解得到传感器的初始布设位置;然后以模态置信度矩阵的最大非对角元为目标函数,采用逐步累积法,逐步增加可降低此初始布置模态置信度矩阵非对角元的传感器测点,并考虑非对角元均值的变化幅度,确定所需传感器的数量;最后通过基于二重结构编码的广义遗传算法优化传感器的布设位置。以600 m高的广州新电视塔为例,分析了传感器优化布置方案,发现对于刚度有突变的结构(如电视塔的塔身和天线),应对两者分开考虑传感器的布设。

• 单位
  大连理工大学; 土木工程防灾国家重点实验室; 同济大学