ZHUAN / MECHANICS RESEARCH

筑安 · 房屋桥梁三维监测实验室

把安装位置、传感信号与可能原因,放在同一个模型中比较。

R2 · 可选布点与状态模拟

三层框架房屋与传感器安装位

拖动旋转 · 滚轮缩放 · 点击编号查看位置并安装

空间杆系有限元
28.00 s

已安装 / 候选位置
当前测点接收信号
模型一阶频率

不同位置的传感信号

同一图中比较同种物理量 · 点击图中时间联动模型

0–2 s 为共同的小幅探测激励;多数状态在 4–16 s 渐进变化。原始采样 50 Hz,噪声为演示假设。曲线数值不乘显示放大倍数。

测点证据分析

    从已安装测点的稳态变化、波动、趋势和过程幅度,与有限候选库比较。未覆盖的原因、基准误差及模型失配均可能影响结果。

    传感器安装清单

    勾选即安装;取消后不再进入波形和问题判断。点击位置名称可在模型中定位。

    计算方法、安装位置和模型边界
    • 房屋为 6 × 4 m、三层各高 3 m 的混凝土框架概念模型;梁柱通过三维线弹性空间杆系计算,围护墙和屋顶只作几何展示,不提供抗侧刚度。
    • 桥梁为两跨各 20 m、宽 6 m 的双主梁模型,支承用竖向线性弹簧模拟。接触刚度下降是线性等效,不直接计算支座脱空、冲击或裂缝扩展。
    • 振动采用从空间杆系静力柔度得到的三坐标约化模型,按质量矩阵求模态,再用 Newmark 平均加速度法积分。仅保留 20 Hz 以下模态;不把它表述为完整三维实体瞬态分析。
    • 传感器位置为概念安装座,尚未设计埋入深度、锚固、接线和封装;导出位置表可供后续布点设计。温补应变按既定热膨胀系数计算。
    • 所有波形和问题候选均来自仿真;当前未接入实测、不提供房屋桥梁安全鉴定。候选匹配来自同一模型族,不能作为真实故障识别准确率。

    方法参考:OpenSees 空间梁柱单元 · Newmark 积分方法 · USGS 多位置振动记录案例

    筑安 R2 · 2026-11-03 · 空间模型、可选布点与合成信号联动。原连续梁校核保留在第三个标签页。

    三维数字台架

    真实比例几何 · 拖动旋转 · 滚轮缩放

    1D 梁计算 → 三维变形展示
    完整梁刚度变化区应变测点 E1–E6灰虚线:未变形轴线
    最大竖向位移绝对值
    最大表面应变绝对值
    B 支座竖向反力

    沿梁竖向位移

    上表面弯曲应变

    当前工况同荷载基准(无沉降、无刚度损失)

    位移向上为正;应变负值表示上表面受压。图中数值均为物理量,未乘显示放大倍数。刚度边界处应变可以不连续,边界采样取右侧。

    四类工况的仿真证据

    固定荷载 2.5 N + 2.5 N · Z2 · 沉降 1 mm · EI 损失 25%

    这里只比较力学响应,没有把已知仿真参数包装成 AI 识别结果。不同原因是否可辨识,还需结合测量噪声和独立试验。

    独立计算与网格校核

    查看计算方法与适用范围

    现有平台采用 Euler–Bernoulli 梁有限元;本报告另用力法移去中支座、积分求柔度,再按规定沉降恢复支反力。两者不共用组装矩阵或位移解,只共用物理假设。该校核检验计算实现,不能代替真实台架的实验验证。

    小变形、线弹性、准静态;两外支座竖向位移为零,中支座给定位移;支座转动自由,并允许双向反力。当前模型不包含接触脱空、裂缝扩展、三维局部应力、动力响应或房屋安全等级。

    模型与数据

    模型单位为毫米。OBJ 须与同目录的 materials.mtl 一起导入。底座、夹具和传感贴片尺寸是概念假设,尚不用于直接加工。未连接真实传感器,未进行三维实体有限元求解。