基于主成分残差的结构损伤识别方法.pdf

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1、第28卷第7期弱11年7胃公路交通科技j醐m越。f}差i痨雌y龋d甄往ns炉^alionRes携fch粕d&velopme嫩VoL28No．7jul。20ll文章编号：1002一0268(2011)0r7—0113一05基于主成分残差的结构损伤识别方法吴森，韦灼彬(海军王稷大学后勤撩挥与工程系，天津3∞450)摘要：为消除环境温度对结构损伤识别的影响，提出了一种基于主成分分析与小波包系数节点能量谱的损伤识别方法，该方法把环境温度当成影响结构动态响应的潜在定量，通过计算结构动态响威的主成分残麓来消除环境瀛度对动态响应的予扰，并通过此

2、残差小波包系数节点能量谱盼箕结构损镌敏感特征，遵过螃比结梭泰知状态和参考状态秘强甾敏感耱征裁裁鳕麓建否强穆。最藤通过一锯结构乎台数值模拟试验验证本文方法的可行挂，模拟试验结暴表明：该方法可以消除环境瀛度对损伤识别结果的影响，并具有很好的噪声鲁棒性。关键词：桥粱工程；主成分分析；残差；小波包系数节点能量谱；损伤识另q审匿分类号：邗39l；渊l+。4文献标识码：AStructureDama90IdentificatiOnBasedOnResidualErrorOfPr．ncipaICOmpOnent可矿USe牲。WEIZhuobin(

3、蛰ep嬲m{溅蕊bgi《e8￡o嘲糊da_藤EB季珏e幽鹋，N籽越u菇ve精酶《E喀戢ee砖ng，嚣a巧in3泓50，￡

4、hi黻)Abstract：ForremoVingtheefkctofenvironmenttempemtureontheresultof8t11lcturedaIllageidentincation，8newmethodofstmcttlredamageidenti最cationconlbiningprincipalcomponenlanalysi8(PCA)withwavelet争ac莪e￡(习瞎)coe燕e

5、ie狂￡n舞eener黟叩eetr娃mw舔presented。Using赫smelh藤，氇eenv{黼nmen￡temperaturec册beregarded硒a1atentvariable，thenthePCAre8idualerrorofthestllJcturedynamicresponsewascomputedtoeliminatetheinted’erenceofenvironmenttemperatu

6、潞todynamicresponse，andtheWPeoe整eien￡n蘸eenergyspeel斑戮oflhePC

7、众托sidu越e黝rw鹤醢sed玲ev越ua绝凌e8￡mclu￡窿d鑫獭age一8ensitivefea￡ure(DSF)．强rou曲con￡rastingtheDSF西reference8lateandunknownsta把ofthestruc￡ure，thestlllcturedamagewa8identi_fiedaccurately．AtIJa峙t，a8imula“onexperimentofasteel-constructedpla￡f

8、o册werepel{．0rmedtovalidatethevalidityofthe

9、method．’rheI．esultofsimulationexpe矗mentshowslhal瘙eef是e￡《e魏Vifo啪e牲￡沁mpe豫沁feon差heres娃l妻《damageidenl主蠡ca矗勰eankfemoved酚氇is黻e差hodef玷ctiVely，aIlditalsohaspreferablenoiserobusmess．Keywords：bridgeen舀neering；principalcomponentanalysis；residualerror；WPcoemcientnodeenergys薹玲ctru

10、l甄；纛a】魅a妻筘idenl主纛eat主on0引言损伤识嬲方法是结构健康监溅粒核心帮难点，目前，损伤识别方法大致可以分为两类，一类是基于结构的静力测试，另一类基于结构的动态测量。近些年，由于结构动态测璧方便快速，基于结构动态响应的损伤识别方法得到了深入和广泛的研究。基于结构动态响应的损伤识别方法主要是从测量的动态溺应数据中提取反映结构状态鹩特缎参数。宙结构的动力学方程可知，最熊表现结构状态的特征参数莫过于结构的模态参数(如频率、振捌等)，结构任何一处有损伤都会引起缡梅模态参数的变化，收稿日期：2010一12一06糕金项目：总后勤

11、部专项项目(BY208c09)作者簿奔：吴焱(1懿2一)，舅，江苏泰髑久，褥±磁究生+(wo∞粥lⅫt20l静si触com)114公路交通科技第28卷但由于结构模态参数对于结构的小损伤并不敏感，对于结构损伤敏感酶结构离阶模态又穰难测量，且在实际应用