基于小波包能量的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別指標(biāo)研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)作為交通基礎(chǔ)設(shè)施中的重要樞紐,一旦出現(xiàn)問(wèn)題將嚴(yán)重影響交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行。橋梁在使用期間不斷受到各種荷載的作用,隨著服役時(shí)間的增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)損傷積累情況,若長(zhǎng)期對(duì)此置之不理不予進(jìn)行及時(shí)維護(hù)必將導(dǎo)致惡劣事故發(fā)生。因此,如何有效識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)的早期損傷成為橋梁健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的重要研究方向?，F(xiàn)有的研究手段多通過(guò)構(gòu)造反映結(jié)構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)的損傷指標(biāo)來(lái)識(shí)別損傷。本文基于小波包能量提出了一種新的橋梁損傷識(shí)別指標(biāo)及其損傷識(shí)別分析方法,并通過(guò)簡(jiǎn)支梁數(shù)值

2、仿真與斜拉橋模型試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證,具體工作如下:
　　1、通過(guò)對(duì)已有損傷識(shí)別方法與小波分析理論的總結(jié),定義了一種新的基于小波包能量的損傷識(shí)別指標(biāo)(Damage Detection Index,簡(jiǎn)稱DDI),該指標(biāo)由小波包能量變化率平方和開方而來(lái),同時(shí)給出了基于該指標(biāo)的損傷識(shí)別方法,并通過(guò) Matlab編程予以實(shí)現(xiàn)。實(shí)際應(yīng)用中利用小波包對(duì)環(huán)境激勵(lì)下的橋梁結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析,根據(jù)小波包頻帶能量計(jì)算損傷指標(biāo),利用損傷指標(biāo)的峰值

3、進(jìn)行損傷識(shí)別。
　　2、利用簡(jiǎn)支梁模型進(jìn)行數(shù)值仿真研究了DDI損傷指標(biāo)的識(shí)別能力。對(duì)模型施加隨機(jī)白噪聲荷載模擬環(huán)境激勵(lì),并設(shè)定多種損傷工況、損傷程度與噪聲水平。分析表明損傷指標(biāo)對(duì)于不同工況、不同程度的損傷均能有效識(shí)別,且損傷識(shí)別效果受到損傷程度與噪聲水平的雙重影響。
　　3、利用斜拉橋模型對(duì)損傷指標(biāo)的損傷識(shí)別效果進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)模型設(shè)定單一損傷與雙損傷兩種損傷工況,首先通過(guò)對(duì)斜拉橋數(shù)值模擬得到加速度響應(yīng)信號(hào),據(jù)此對(duì)損傷識(shí)別效果