新型建築子結構識別技術,為大型結構工程保駕護航

長期結構健康監測項目(獲挑戰杯一等獎) 土木工程結構健康監測的目標是應用自動化方法把結構的可能損傷位置及程度在最早的階段識別出來,盡快進行撤離及加固,以減少人命及經濟損失。但由於大型土木結構模型誤差大,土木工程材料力學行為複雜, 外力條件又往往未能量測,使得這個目標不容易達成。其中最大的挑戰是大型土木結構意味著存在大量結構元件,並衍生出大量未知待定參數,使得這個數學反問題充滿計算困難,甚至出現數學病態條件。子結構識別在2003年被Koh and Shankar提出,以解決結構工程識別問題未知參數太多的問題。它可以隔離出重要的子結構,並考慮它與結構其他部份的耦合,進行識別,大大減少單一識別問題的參數量。而且,此方法並不要求量測子結構的邊界應力。Yuen and Katafygiotis 於2006年把子結構方法推展到沒有外力量測的情況,並應用貝業斯框架,對參數估計的誤差進行量化。然而,後續的研究發現在某些情況下,會出現某些參數不能被識別的案例。例如: [...]