基于小波分析的桥梁健康检测应用.pdf

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1、应用研究基于小波分析的桥梁健康检测应用黄立浦渊长沙学院袁湖南长沙410000冤摘要院纵观以前的桥梁事故袁桥体塌陷是事故的源点袁桥梁健康状态是不容忽视的遥小波分析检测袁是最近桥梁探析中的一种重要方式袁主要采纳有限元分析特有的软件来识别桥体架构的动态荷载来解析遥应用检测说明袁动力荷载态势下的数值被小波分析以后袁可以识别更为精准的损伤位置袁是一种好的新式检测遥关键词院小波分析曰桥梁健康检测曰动态负荷中图分类号院U446文献标识码院A文章编号院1674要3024渊2015冤09要164要02前言特征参数被设定成频带架构内的多重响应能量遥经过这种分解袁即可明晰构架特有的动态属性袁便利后续预

2、警遥为此袁若能分解在桥梁检测中袁小波分析具有独有的优势袁常用来解析处理得出来细化的小波包袁组成能量序列袁即可拟定动态响应必备的数据遥桥梁必备的健康检测含有多样的数值袁如振动测试得出来能量谱袁对应着小波包遥的去噪信息尧提取构件特性尧整合压缩数据等遥小波分析被设定为检测工具袁可以拟定更为精准的健康检测目标遥构建在这种解2小波函数在桥梁监测中细化运用析之上的构架损伤袁常有四个阶段袁也即桥梁健康检测含有损伤可得出时程数据袁设定导入步骤袁把数值归整至MATLAB以确认尧损伤的预警尧定量测定数据和精准定位损伤遥可以通过加内袁变为适当类别遥在这以后袁解析工具箱之内的小波函数袁重构速度的数值尧检

3、测位移得出来的数值都应予以导入袁运用小波融这类函数遥小波函数可被分成多样的类别袁含有双层尺度遥对于合遥融合得出的数值应被函数分解尧重构这些数据袁辨别损伤位余下参数袁应被拟定为默认数值遥置遥从而全面辨识潜在的桥体损伤袁以便后续修复遥2.1融合以及重构1小波分析概述时程分析得出的数值被导入袁提取这些数值袁变为可用的另外数据遥经过提取变更袁采纳小波分解并予以重构遥例如院若拟定小波分析的出现袁使人们找到了一种优秀的时域与频域分了每小时60千米这一初始速率袁随着荷载递增袁小波重构折射析工具袁它也被逐渐应用到基于振动的土木工程结构损伤识别的损伤方位就会更明晰遥后续载荷越大袁波形图关联的损伤就

4、越中来遥它是一种时频域分析方法具有多分辨率分析的特点袁可明晰遥若初始速率为每小时50千米袁获取结果相同遥对于桥体构以在时域和频域内表征信号的局部特征很适用于对非平稳信架袁初始荷载越大袁形变就会越强袁损伤也更严重遥获取时程数号中夹带瞬态奇性成分的探测袁同时还常被用于信号分解编据袁小波分解得出的数值予以重构袁可以辨别某一方位的精准损码尧消噪尧压缩等各个方面遥当实测应力波信号中某个界面反射伤遥波到达时袁记录波在这一时刻会有异常频率成分出现袁小波分2.2细分各类速率析可以采取合适的时间分辨率袁对新的信号成分进行野聚焦冶袁在相等载荷下袁对于不同速率袁重新提取数值遥若拟定了从而准确识别不同时

5、刻的反射波遥最初袁Hou等人应用Db小波3KN这样的总载荷袁设定每小时30千米尧50千米及80千米这样对结构动力模型和美国土木工程学会渊ASCE冤的基准的差异速率遥选取时程分析以便解析这类数值袁然后予以重构遥渊Benchmark冤模型进行了损伤识别研究袁指出了小波分析在结载荷被固定时袁随着速率递增袁小波分解可获取的损伤方位构损伤识别领域的巨大潜力袁能够有效地监测到结构发生的损尤为凸显遥若把载荷变更为0.6KN尧1KN等袁也会获取同一数值遥伤遥Sun等人应用小波包分解信号能量来构造损伤指标袁并通由此可得院如果载荷等同袁给定速率变大时袁载荷冲击着桥体的过神经网络对连续梁的损伤识别进行

6、数值仿真研究袁取得了较这种力也随之递增袁带来更大损伤遥好的分析结果遥由于小波分析在信号去噪尧信号奇异性检测尧特征提取尧数据压缩等方面有着独特的优势袁因而在桥梁健康监3小波分析仿真步骤测中的应用也有很大的潜力遥3.1仿真必备的模型1.1辨别损伤方位噪音有着鲁棒性遥经过解析可得院小波包原有的分解层级在小波变换有着局部的特性袁含有设定好的频域及时域遥与此累加袁测得噪声会被缩减遥在选定频带上袁测得噪声显出了均衡同时袁它还有着凸显的变焦特性袁很易辨别奇异的某一信号点袁的布设倾向遥设定了能量谱袁识别多样的特征频带遥对于现有频显示优良实效遥在真实工程中袁离散架构下的小波变换常常被采带袁它们表现

7、出来的均值可被设定为预警指标袁判断结构损伤遥纳遥遇有结构损伤袁构架固有的刚度也会更改曰与之对应袁空间域频带能量变更不可经由直接运算得出遥设定预警指标袁更易敏锐之中常常显出多样的间断点袁彼此间隔很小遥经过小波分解袁获识别潜在的桥体损伤遥取了细节范畴的这类奇异点袁它们可被辨别为构架遭遇损伤的有限元模型中袁空心板被构建为单片梁袁含有给定尺寸遥后点袁识别损伤位置遥续建模时袁梁体可被分成多重的分支单元遥选出来的梁体袁总长1.2获取精准的能量谱超出了18米遥桥体两侧架设了固定支座尧配套的绞支