基于曲率模态和小波系数差的损伤识别.pdf

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1、第27卷第11期2010年11月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL27No．1lNOV．2010文章编号：1002—0268(2010)11—0061—06基于曲率模态和小波系数差的损伤识别宋子收1”，周奎1，李胡生2，葛继平2(1．上海理工大学环境与建筑学院，上海200093；2．海应用技术学院土木建筑与安全工程学院，上海200235)摘要：针对单一方法对结构损伤识别不太敏感的缺陷，提出了结合曲率模态和小波分析的综合损伤识别方法。以损伤前后的曲率模态作为分析信号，进行离散小波变换。提

2、取高阶频率系数。将高阶系数之差作为损伤指标，通过高频系数差值的奇异处可以识别损伤位置。经过对2跨连续梁的数值模拟。不仅能够ig男'll、2处损伤，还能识别支座附近的损伤。证实了此方法定位准确，易于识别的优点，并对一座2跨连续梁钢桥模型进行试验。关键词：桥梁工程；损伤识别；曲率模态；小波系数差中图分类号：TU317文献标识码：ADamageIdentificationBasedonCurvatureModeandDifferenceofWaveletCoefficientsSONGZishoul一，ZHOUKuil，LIHushen92，GEJipin92(1．SchoolofE

3、n“mnmentandArchitecture，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．SchoolofCivilConstructionandSecurityEngineering，ShanghaiInstituteofTechnology，Shanghai200235，China)Abstract：Tocopewiththeinsensitivityofsinglemethodforstructuraldamageidentification，acomprehensivedamag

4、eidentificationmethodincombinationwithcurvaturemodeandwaveletanalysiswagproposed．Themethodtakescurvaturemodewhichcomesfromdamagedandundamagedstructuresassignal，carriesondiscretewavelettransformandextractshigh—frequeneycoefficients．Thentakesdifferencebetweenhigh—frequencycoefficients鹪thedamag

5、eindex。damagelocationcanbeidentifiedthroughthesingularityofthedifference．Throughnumericalsimulationofatwo-spancontinuousbeam，notonlyoneandtwodamagesbutalsodamagelocatedatthesupportscanbeidentified．Itisconfirmedthatthemethodhasadvantagesofaccuratepositioningandeasyidentification．Amodeloftwo·s

6、pansteelbridgeWastestedbytheproposedmethod．Keywords：bridgeengineering；damageidentification；curvaturemode；differenceofwaveletcoefficients0引言随着我国经济的快速发展，建设了大鼍桥梁，尤其是大跨度桥梁，作为生命线工程，其健康状态受到各部门的关注，桥梁安全预警系统是对大利桥梁的工作状态进行实时动态监控的系统，损伤识别是桥梁安全预臀系统的核心内容之一，损伤识别方法直接决定了损伤识别的效率和町靠性。因此，在桥梁安全预警系统的设计过程中，损伤识别方法的选

7、择尤为重要。目前，结构损伤识别的方法大多是基于结构的动力特性，如摹于固有频率，基于模态振型，基于柔度的损伤识别方法，但结构的损伤一般是某段梁或某部分，通常情况下。局部损伤对固有频率没有太大影响，位移模态在结构较大损伤下才可以识别，如果不能及时处理，可能会造成大的损失，曲率模态通过振型得到，且对损伤较为敏感⋯。叶黔元等【2o利用曲率模态方法对钢桁架桥进行了数值模拟。收稿11期：2009一lO一29基仓项l{：．t-海rfi科学技术委!，I会霞点科技攻关项F1(072105115)；I：海If『