基于结构响应小波包/小波分析的桥梁结构损伤识别

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结构健康监测近年来得到了不断的发展,其通过利用桥梁在不同情况下的响应数据来对桥梁的状况进行评估。小波分析和小波包分析有着良好的时频分析能力,相关学者运用小波和小波包方法作了许多关于桥梁结构健康监测的研究,但是这些研究还存在一些不足,本论文的主要研究目的是利用小波包/小波分析方法和其他方法相结合来改善现有方法的不足,更好对桥梁结构的健康状况进行评估,为桥梁结构的日常运营维护和损伤修缮提供依据。在本论文第二章部分,利用桥梁结构在未知地震作用下的结构响应对桥梁结构在震后的损伤进行快速识别,提出了小波包能量与传递函数相结合的方法,克服了小波包能量方法对损伤前后激励需要相同的不足以及传统传递函数对频带选择的依赖;通过简支梁和斜拉桥的数值算例,以及斜拉桥的振动台试验验证了本章所提方法的有效性和可行性。在本论文第三章部分,提出了将小波包能量和相对熵相结合并且移动布置应变传感器的方法,仅需要两个传感器就能够满足损伤识别的要求,克服了现有无基线损伤识别方法需要同时对结构进行全观测的不足。通过简支梁和斜拉桥的数值算例验证了本章所提方法的有效性和可行性。在本论文第四章部分,利用桥梁结构在移动荷载作用下的响应数据对桥梁结构进行损伤识别,提出了将离散小波变换和独立成分分析相结合的方法,只需要使用两个传感器就可以对桥梁损伤进行定位,并且克服了小波方法易受噪声的影响的不足。通过简支梁的数值算例验证了方法的有效性和可行性。在本论文第五章部分,总结了本论文的研究内容和创新点以及对未来的研究工作进行展望。
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