基于小波包變換和時變頻率的結構地震損傷評估
本文選題:地震 + 損傷評估 ; 參考:《振動與沖擊》2016年07期
【摘要】:基于頻率變化的結構地震損傷評估方法具有機理明確和精度較高等特點,但傳統(tǒng)信號分析方法在時頻分辨率上不能同時滿足精度要求,導致時變頻率不能直接從響應信號中精確獲取,影響頻率法損傷評估的應用。依據時頻邊緣條件提出時頻譜分析精度評價標準,通過對比不同的信號分析方法,確認具有特定基函數的小波包變換是獲取精確時變功率譜的有效工具;提出基于小波包脊的時變頻率提取方法,在此基礎上依據結構頻率的變化可計算結構時變損傷指標,并最終實現(xiàn)結構多維地震損傷評估。算例表明基于小波包變換和時變頻率的結構地震損傷評估方法可以較準確地反映結構的整體損傷演變過程和最終損傷程度;應用該方法時僅需結構的位移時程,在結構動力分析、抗震驗算及實際結構的震害評估中均具良好的適用性。
[Abstract]:The structural seismic damage assessment method based on frequency variation has the characteristics of clear mechanism and high accuracy, but the traditional signal analysis method can not meet the accuracy requirements in time-frequency resolution.The time-varying frequency can not be obtained directly from the response signal, which affects the application of the frequency method in damage assessment.According to the time-frequency edge condition, the accuracy evaluation standard of time-frequency spectrum analysis is put forward. By comparing different signal analysis methods, it is confirmed that wavelet packet transform with specific basis function is an effective tool to obtain accurate time-varying power spectrum.A time-varying frequency extraction method based on wavelet packet ridges is proposed. Based on the variation of structural frequency, time-varying damage index of structures can be calculated, and finally multi-dimensional seismic damage assessment of structures can be realized.An example shows that the seismic damage assessment method based on wavelet packet transform and time-varying frequency can accurately reflect the whole damage evolution process and the final damage degree of the structure, and that only the displacement time history of the structure is required when the method is applied.It has good applicability in structural dynamic analysis, aseismic checking calculation and earthquake damage assessment of actual structures.
【作者單位】: 北京工業(yè)大學工程抗震與結構診治北京市重點實驗室;首都世界城市順暢交通北京市協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】:國家自然科學基金項目(51478024) 工程抗震與結構診治北京市重點實驗室重點項目(USDE201403)
【分類號】:TU311.3;TU317
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1 潘,
本文編號:1761549
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