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基于小波变换的结构损伤识别方法研究
| 论文题名： | 基于小波变换的结构损伤识别方法研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;结构损伤检测;小波分析;白噪声 |
| 摘要： | 桥梁结构在其运营年限内会受到各种载荷的作用和各种突发性外在因素的影响而存在着结构损伤的问题。损伤积累到一定程度有可能导致结构的突发性失效，造成财产的重大损失和人员的伤亡。因而，结构的损伤诊断技术成为当前结构工程学科十分活跃的研究领域并有广阔的应用前景，相关的理论和技术正在不断发展。 由于桥梁结构健康监测系统的实时性和复杂性特点，目前应用较多的一些损伤识别方法具有一定的局限性，难以满足要求。本文以小波分析为工具，结合曲率模态方法来识别结构的损伤。根据四片简支梁模型从完整到破坏不同荷载等级作用下室内静、动力试验结果，并结合桥梁结构动力学理论，应用小波分析的手段对简支梁模型进行损伤定位和损伤定量。针对钢筋混凝土梁桥损伤识别研究缺乏大量试验支持的发展现状，本文的研究为此提供了重要试验依据。主要研究内容如下： (1)分析简支梁结构发生损伤时其动力参数的变化特征。研究了简支梁有限元模型的基频以及模态振型，并根据试验分析结果进行了模型修正，同时也作为试验分析数据中剔除虚假模态的依据。 (2)针对试验采集的数据易受噪声干扰问题，研究了基于小波分析的降噪方法，提高了识别精度。 (3)研究利用小波多尺度分析特性，直接从结构加速度响应信号中提取结构模态频率，并在多个工况下进行初步的损伤诊断。 (4)利用小波奇异性检测原理识别梁结构的损伤位置与损伤程度。对简支梁各工况下的曲率模态曲线用Mexican Hat小波进行连续小波变换，通过小波系数出现模极大值来判别裂缝的位置，通过模极大值处的小波系数计算Lipscllitz指数，由Lipschitz指数的大小来识别裂缝的深度。 |
| 作者： | 杜晓燕 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 韩西 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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