基于hht和svm的震后桥梁结构损伤诊断研究

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1、国内图书分类号：U448．29国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文密级：公开(国家重点基础研究发展计划2013CB036302资助)(四川省科技计划项目2011JY0032资助)年姓专二零一四年五月ClassifiedIndex：U448．29U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDAMAGEDIAGNOSISIDENTIFICATIONFORPOST-EARTHQUAKEBⅪDGESTRUCTUREBASEDONHHTANDSVMGrade：2011Candidate：YangJingChaoAcademicDegre

2、eAppliedfor：MasterSpeciality：BridgeandTunnelEngineeringSupervisor：Prof．ShanDeshanMay,2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密函使用本授权书。(请在以上方框内打ct、／”)学位论文作者

3、签名：楠％超日期：加叭孑．≥；指导老师签名：2。I／牛．厂·≯侈军豫专日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：基于桥梁结构损伤的模式识别方法和信号时频分析技术，从研究思路、指标比选构建、样本组成等方面阐述了震后桥梁结构的识别过程，并应用于某不对称高墩大跨连续刚构桥的地震损伤识别分析。1、利用非线性纤维单元建立有限元模型，对桥梁结构的非线性地震响应进行分析。2、利用主震诱发桥梁结构的地震损伤，将余震作用于桥梁结构，获得震后结构的响应信号，并以此对震后桥梁结构进行损伤识别。3、与桥梁结构地震易损性结合，确定结构易损区域后，对易损区域内的损伤部

4、位进行重点识别，提高识别效率和精度。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：．扬景纽日期：)ol啦5．≥6西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要我国地震频发，地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广，桥梁结构受震害影响严重。地震波携带能量巨大并且给桥梁结构带来非线性非平稳激励，导致桥梁结构整个响应过程非线性非平稳，结构状态呈现时变性和非线性

5、，损伤情况与其它激励作用下区别明显，即桥梁结构震后损伤识别有其自身特点。针对震后桥梁结构的损伤识别，结合现代时频变换的Hilbert．Huang变换与统计模式识别中的支持向量机方法，基于OpenSees开展了以下研究工作：1．建立桥梁结构非线性纤维单元有限元模型，进行非线性地震响应分析。2．根据地震易损性分析结果选取不同烈度的主震波，通过主震破坏来模拟桥梁结构在地震作用下的损伤，并且以不同的地震烈度表征不同的损伤模式；随后利用大量余震波激励得到桥梁结构的损伤状态响应信号，以此对震后的桥梁结构进行损伤预警识别和损伤定位识别。3．结合地震易损性分析结果确定易损区域，据此布置传感器，随后针对真实

6、的地震情况，根据HHT理论比较选取敏感的时频域损伤指标，采用SVM模式识别方法，分两个过程进行桥梁结构的震后损伤识别分析。4．将以上研究方法应用于某高墩大跨连续刚构桥梁结构，验证了震后桥梁结构损伤识别方法的可行性和实用性。关键词：非线性；损伤识别；纤维单元；地震易损性：HHT；SVM西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractEarthquakeseme玛edinChinaarefrequency,intensiveandextensive，andmostofthemoccurataveryshallowstratum．BridgeStructureismostlyproneto

7、bedamagedintheabovementionedearthquake．Nonlinearandnonstationaryexcitationonthebridgestructureistheoutcomeoftheearthquakemotionwithintensiveenergy；thereforetheresponsesofbridgestructurearealsononlinearandnonstati