中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
7月25日是第七屆結(jié)構(gòu)控制與監(jiān)測世界大會的第三日，也是閉幕日。小編就第三日的5場主題報告內(nèi)容，為大家做簡要報道。
第三會議日的第一場主報告人是青島海洋科學與技術(shù)試點國家實驗室非線性科學中心，國家海洋局第一海洋研究所創(chuàng)新中心數(shù)據(jù)分析實驗室創(chuàng)始主任Norden E. Huang教授。
他的報告主題是：《希爾伯特黃變換在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用》
黃教授的在報告中針對非線性和非平穩(wěn)性數(shù)據(jù)進行了廣泛的方差分析，提出了一種新的方法——希爾伯特-黃變換（HHT）。
這些方法可以應(yīng)用于從生物醫(yī)學到工程和科學領(lǐng)域的各種各樣的問題。
他的報告主題是：《希爾伯特黃變換在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用》
黃教授的在報告中針對非線性和非平穩(wěn)性數(shù)據(jù)進行了廣泛的方差分析，提出了一種新的方法——希爾伯特-黃變換（HHT）。
這些方法可以應(yīng)用于從生物醫(yī)學到工程和科學領(lǐng)域的各種各樣的問題。
第二場報告是由來自意大利的羅馬大學結(jié)構(gòu)工程學院的Walter Lacarbonara教授主講。
他的報告主題是:《受非線性動力學啟發(fā)的控制》
Walter教授指出非線性動力學的研究領(lǐng)域正從關(guān)注非線性的動態(tài)信息素的研究過渡到利用不同尺度的不同非線性作為高性能結(jié)構(gòu)和器件的新設(shè)計平臺。在結(jié)構(gòu)控制以及工程系統(tǒng)和材料的合成領(lǐng)域都是如此。
在本場報告中，教授利用遲滯非線性的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（TMD），在設(shè)計帶寬內(nèi)的性能比線性TMDs更好。采用SMA／鋼絲繩，通過金屬絲間的摩擦和SMA相變使能量耗散，從而設(shè)計出遲滯非線性。之后采用微擾法和微分進化算法協(xié)同驅(qū)動優(yōu)化過程，在多高層建筑的搖擺控制和大跨度懸索橋的顫振控制方面進行了試驗研究。
此外，還討論了這些TMDs在應(yīng)對地震方面的緩解能力。地震激發(fā)結(jié)構(gòu)往往會表現(xiàn)出軟化行為和強度退化。由于結(jié)構(gòu)頻率隨振幅的變化而引起的頻率失諧，這種非線性行為會嚴重影響TMDs 的工作表現(xiàn)。相反，非線性的TMDs可以在非線性頻率調(diào)諧方面更加強壯，這可以導致從結(jié)構(gòu)到TMD的最優(yōu)能量傳輸。
Walter教授在本場報告中考慮了兩種類型的非線性結(jié)構(gòu)，即采用經(jīng)典的Bouc-Wen模型和Bouc-Wen-Foliente模型的鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)。利用歐洲強運動數(shù)據(jù)庫（拉奎拉市）中選取的7條地震記錄，根據(jù)不同的成本函數(shù)，采用微分算法獲得TMD最優(yōu)參數(shù)。
在最后教授也簡要概述了近年來由基質(zhì)和碳納米管（CNT）制成的高阻尼納米材料的研究進展。在基體的聚合物鏈與碳納米管之間表現(xiàn)為摩擦滑動的滯后現(xiàn)象，在很大程度上可以被修飾。
通過對微結(jié)構(gòu)特征的調(diào)整和優(yōu)化，使振動支撐達到前所未有的水平。以及在動態(tài)應(yīng)用材料設(shè)計的新方向的背景下，討論了最近的實驗和建模工作，并且邀請在座的各位學者于2019年前往澳大利亞參會。
第三場的主講人是來自Exeter大學工程學院工程系主任——英國教授Paul Reynolds。
他的報告主題是:《人為震動的控制：震動舒適度的綜合設(shè)計方法》
“明天”的土木工程結(jié)構(gòu)將比以往任何時候都更輕更細，這是一種必然趨勢。源于建筑的欲望和對未來社會的需求，以更可持續(xù)的方式使用原材料?？刹恍业氖?，歷史告訴我們，輕而細的土木工程結(jié)構(gòu)很容易受到人類活動引起的振動的影響。而解決這些問題可能是極其困難的，并且是昂貴的、具有破壞性的，往往涉及到重大的結(jié)構(gòu)修改。
在本場報告中，Paul教授介紹了近年來在發(fā)展先進的振動控制技術(shù)以減少人類動荷載對結(jié)構(gòu)的不利影響方面取得的一些進展。這些技術(shù)不僅具有解決問題的能力，而且可以通過將振動控制技術(shù)融入他們的一些基礎(chǔ)振動服務(wù)性設(shè)計中，推動新一代高性能、高效、可持續(xù)的土木工程結(jié)構(gòu)。
第四場的主講人是來自香港理工大學建設(shè)及環(huán)境學院土木及環(huán)境工程學系的徐幼麟教授。
他的報告主題是:《大跨度橋梁生命周期管理與健康監(jiān)測的綜合研究》
大跨度橋梁是我國社會的重要基礎(chǔ)設(shè)施，但是一旦建成就會受到破壞。比如橋梁突然失效或者某功能喪失，這將會對經(jīng)濟、社會和環(huán)境造成嚴重影響。因此，實施生命周期管理（LCM）策略是至關(guān)重要的，以便在可接受的范圍內(nèi)通過生命周期的成本效益干預(yù)行動來保持橋梁的性能。但是無論如何，不確定性不可避免的存在著，而當前的LCM的可靠性也很難達到這樣的程度。
另一方面，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）技術(shù)在世界范圍內(nèi)已被應(yīng)用到100多座大跨度橋梁上，可對實際荷載條件進行監(jiān)控，也可對各種類型的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進行測量，并可以識別退化和破壞。因此，在本場報告中，徐教授和他的團隊研究探討了大跨度橋梁LCM和SHM的合成可能性。
它包括七個主要任務(wù)：
1. 利用多尺度有限元模型同時預(yù)測全局和局部結(jié)構(gòu)響應(yīng)；
2. 應(yīng)對重新建設(shè)橋的結(jié)構(gòu)與輸入結(jié)構(gòu)的反應(yīng)來衡量單孔位微吹氣擾動系統(tǒng)；
3. 評估當前健康狀況的結(jié)構(gòu)基于前面使用SHM-based加載歷史和損傷檢測方法；
4. 進行適當檢查；
5. 基于SHM系統(tǒng)的不間斷現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，建立加載模型，分析以往的加載歷史，預(yù)測未來的加載情況；
6. 對結(jié)構(gòu)的剩余使用壽命進行損害預(yù)測；
7. 在多目標和各種約束條件下，發(fā)展LCM策略，以做出最優(yōu)決策。
雖然并不是所有的七個主要任務(wù)都需要以系統(tǒng)的方式完成，但是徐教授和他的研究團隊付出了相當大的努力。
在最后，徐教授以香港的昂船洲斜拉橋為例進行了介紹。
本屆世界大會最后一場報告由韓國的Hyung-Jo Jung教授主講，他為韓國科學技術(shù)高級研究院，結(jié)構(gòu)控制與智能系統(tǒng)實驗室工作。
他本次報告的主題是:《無人機橋梁檢測與狀態(tài)評估和深度學習》
教授提到橋梁垮塌會對韓國社會產(chǎn)生巨大的消極影響。有許多原因都會造成橋梁的倒塌。近年來，糟糕的維護正在成為造成這種倒塌的主要因素。除此之外，橋梁的老化會使情況變得更加糟糕。為了防止這種不必要的事故發(fā)生，他們必須進行連續(xù)的橋梁監(jiān)測和及時的維護。
在韓國，視覺檢查是最廣泛使用的方法，但是它嚴重依賴于檢查人員的經(jīng)驗。這對檢查人員來說也是費時費力的，并且價格昂貴、容易產(chǎn)生混亂，甚至出現(xiàn)極不安全的狀況。為了解決其局限性，越來越多的人對聯(lián)合國載人航空飛行器（UAV）感興趣。他們預(yù)計這將使檢查過程更安全、更快、和更加經(jīng)濟適用。此外，它還可以覆蓋在特定區(qū)域內(nèi)難以到達的位置。然而，這一戰(zhàn)略，仍然處于初級階段，因為在這整個過程中，有許多的東西需要真正實現(xiàn)。
在本場報告中，使用UVA進行橋梁檢測的典型過程包括三個階段，即預(yù)檢、檢測、檢測后。還有按階段描述的詳細任務(wù)。同時，通過對目前正在發(fā)展的基于圖像的定位算法、基于視覺和紅外攝像機的圖像融合等技術(shù)的研究，提出了具有挑戰(zhàn)性的問題（如橋梁下無人機的定位、高分辨率的圖像捕獲等）和可能的解決方案。
還特別討論了基于深度學習的自動分類、定位和量化幾種損傷類型（如裂紋、腐蝕、剝脫、外溢、ctc等）的算法。這種俯臥倒是基于由無人機和成像設(shè)備（視覺、紅外、高光譜相機）組成的無人檢查設(shè)備所獲得的大量圖像數(shù)據(jù)。
最后，提出了未來利用無人機和深埋梁技術(shù)進行橋梁檢測和狀態(tài)評估的研究方向。
閉幕時刻
會議主辦方宣布第八屆結(jié)構(gòu)控制與監(jiān)測世界大會將于2022年在美國奧蘭多舉行。
