基于小波包能量比的橋梁損傷識(shí)別.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)在其服役期間不可避免地會(huì)發(fā)生損傷，為了有效檢測(cè)出損傷、采取相應(yīng)的措施保證橋梁結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)營(yíng)，結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別技術(shù)在土木工程尤其是橋梁工程領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別技術(shù)能對(duì)橋梁進(jìn)行損傷定位、判斷損傷程度并估計(jì)其剩余壽命，對(duì)于保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)安全具有重大意義，因此進(jìn)行這方面的研究有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作:
　　1.介紹了論文的選題背景，對(duì)國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別現(xiàn)狀進(jìn)行了

2、綜述，并著重介紹小波分析在土木工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中的應(yīng)用，由此引出研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)。
　　2.簡(jiǎn)要介紹了小波分析的概念和思路，在小波變換的基礎(chǔ)上引出了小波包變換的概念和方法，指出小波包能同時(shí)對(duì)信號(hào)的低頻和高頻部分進(jìn)行細(xì)分，大大提高了其時(shí)頻分辨率，并闡述了小波包分解對(duì)結(jié)構(gòu)損傷的敏感性。介紹了小波包能量構(gòu)造，為后文損傷指標(biāo)的擬定提供了基礎(chǔ)?；谛〔ò芰繕?gòu)造了小波包能量比變化率（De(r)）為損傷指標(biāo)，給出了小波包分析中小波基函數(shù)的必備條

3、件以及常用小波基的性質(zhì)，同時(shí)將通信學(xué)中的信息熵作為代價(jià)函數(shù)，給出了最優(yōu)小波基和分解層次的選取方法。
　　3.以一簡(jiǎn)支梁數(shù)值模型為分析對(duì)象，闡釋了損傷指標(biāo)法的具體運(yùn)用，并分析對(duì)比了D(er)指標(biāo)與傳統(tǒng)指標(biāo)的識(shí)別效果。首先通過(guò)動(dòng)力試驗(yàn)得到簡(jiǎn)支梁各測(cè)點(diǎn)的加速度響應(yīng)值。基于信息熵選出了最優(yōu)小波基和合適的分解層次，并將其應(yīng)用于簡(jiǎn)支梁的損傷定位中。將各工況下各節(jié)點(diǎn)的損傷指標(biāo)值結(jié)合單邊置信限，對(duì)比分析得出Der指標(biāo)具有更好的識(shí)別效果。介紹了損傷

4、程度包絡(luò)線和包絡(luò)區(qū)間的概念，提出了一種基于數(shù)值模型的損傷程度判斷方法。再以一索塔結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑槔?，基于小波包能量比變化率?duì)其進(jìn)行損傷定位，驗(yàn)證了損傷指標(biāo)法的可行性和適用性，并通過(guò)數(shù)值模型和試驗(yàn)?zāi)Ｐ团袛喑隽藫p傷程度。
　　4.對(duì)一座曲線斜拉模型橋的主梁進(jìn)行損傷試驗(yàn)，對(duì)主梁各測(cè)點(diǎn)獲得的加速度信號(hào)進(jìn)行小波包分解并構(gòu)造Der指標(biāo)，從識(shí)別結(jié)果中解釋了該指標(biāo)法應(yīng)用于斜拉橋結(jié)構(gòu)時(shí)的缺陷和不足，分析該指標(biāo)的適用性。
　　最后，對(duì)本論文的主