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基于小波总能量相对变化的桥梁结构损伤识别研究
| 论文题名： | 基于小波总能量相对变化的桥梁结构损伤识别研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;损伤识别;小波总能量相对变化法;安全运行 |
| 摘要： | 桥梁结构的损伤关系到桥梁的耐久与安全，近年来各国对桥梁的运营监测、检测与维护均非常重视。本文讨论了现有桥梁结构损伤识别的主要方法及局限性，采用动测法，通过对测点处动态响应信号进行离散小波变换，获取不同尺度下的小波系数，进而计算不同尺度下的小波能量，求出不同测点的小波总能量，以结构未损伤状态为基准，提出了一种基于小波总能量相对变化的损伤识别方法，并针对目前桥梁工程在荷载及环境作用下易产生各种病害等，尤其是梁式桥存在典型的主梁开裂、刚度降低和拱桥存在吊杆锈蚀损伤及疲劳断裂等现象，用本文所提出的方法，着重对钢梁和钢管拱桥进行数值模型分析，并用实际制作的梁体和拱桥模型，模拟各种损伤工况及参数，进行试验研究。研究结果表明: (1)通过单梁和钢管拱桥的数值分析和试验研究的对比，证实提出的损伤识别方法不但可以用于单梁单个单元、节点和多处节点的损伤识别，亦可用于拱桥单侧单根吊杆和两根吊杆的损伤定位。 (2)所提出的损伤指标对损伤程度具有一定的敏感性，数值分析中可以拟合损伤指标和损伤程度的关系，进而预测损伤程度;但在实际运用过程中，受测试误差及外界干扰的影响，对较低损伤程度下的识别效果不明显，仍有一定的改进空间。 (3)所提出的损伤指标对小波种类、信号数据长度及小波分解尺度数的影响具有一定的鲁棒性;提出的识别方法可以用于不同冲击加载位置下的损伤识别，但识别结果有一定的差异，冲击荷载远离损伤位置，识别效果更好;提出的损伤指标对于荷载类型有一定的要求，冲击荷载下的识别结果较好;此外，移动荷载激励下的多点损伤识别具有一定的局限性，且识别结果受车速的影响较大，较高车速下的识别结果较好。 |
| 作者： | 郏亚坤 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 项贻强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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