【摘要】：橋梁結(jié)構(gòu)在其服役期間不可避免地會發(fā)生損傷,為了有效檢測出損傷、采取相應(yīng)的措施保證橋梁結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)營,結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)在土木工程尤其是橋梁工程領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)能對橋梁進(jìn)行損傷定位、判斷損傷程度并估計其剩余壽命,對于保障人民的生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)安全具有重大意義,因此進(jìn)行這方面的研究有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作:1.介紹了論文的選題背景,對國內(nèi)外結(jié)構(gòu)損傷識別現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,并著重介紹小波分析在土木工程結(jié)構(gòu)損傷識別中的應(yīng)用,由此引出研究內(nèi)容及目標(biāo)。2.簡要介紹了小波分析的概念和思路,在小波變換的基礎(chǔ)上引出了小波包變換的概念和方法,指出小波包能同時對信號的低頻和高頻部分進(jìn)行細(xì)分,大大提高了其時頻分辨率,并闡述了小波包分解對結(jié)構(gòu)損傷的敏感性。介紹了小波包能量構(gòu)造,為后文損傷指標(biāo)的擬定提供了基礎(chǔ)�；谛〔ò芰繕�(gòu)造了小波包能量比變化率(D_er)為損傷指標(biāo),給出了小波包分析中小波基函數(shù)的必備條件以及常用小波基的性質(zhì),同時將通信學(xué)中的信息熵作為代價函數(shù),給出了最優(yōu)小波基和分解層次的選取方法。3.以一簡支梁數(shù)值模型為分析對象,闡釋了損傷指標(biāo)法的具體運(yùn)用,并分析對比了D_er指標(biāo)與傳統(tǒng)指標(biāo)的識別效果。首先通過動力試驗(yàn)得到簡支梁各測點(diǎn)的加速度響應(yīng)值�；谛畔㈧剡x出了最優(yōu)小波基和合適的分解層次,并將其應(yīng)用于簡支梁的損傷定位中。將各工況下各節(jié)點(diǎn)的損傷指標(biāo)值結(jié)合單邊置信限,對比分析得出D_er指標(biāo)具有更好的識別效果。介紹了損傷程度包絡(luò)線和包絡(luò)區(qū)間的概念,提出了一種基于數(shù)值模型的損傷程度判斷方法。再以一索塔結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑槔?基于小波包能量比變化率對其進(jìn)行損傷定位,驗(yàn)證了損傷指標(biāo)法的可行性和適用性,并通過數(shù)值模型和試驗(yàn)?zāi)Ｐ团袛喑隽藫p傷程度。4.對一座曲線斜拉模型橋的主梁進(jìn)行損傷試驗(yàn),對主梁各測點(diǎn)獲得的加速度信號進(jìn)行小波包分解并構(gòu)造D_er指標(biāo),從識別結(jié)果中解釋了該指標(biāo)法應(yīng)用于斜拉橋結(jié)構(gòu)時的缺陷和不足,分析該指標(biāo)的適用性。最后,對本論文的主要工作進(jìn)行了概括總結(jié),探討了其中的問題和不足,并對仍需深入研究的部分進(jìn)行了展望。
【圖文】：

為了更直觀展示損傷情況，在簡支梁模型中將損傷單元以陰影部分表示，其逡逑中３號單元位于支座附近，１０號單元位于跨中位置，１５號單元位于四分點(diǎn)位置，逡逑如圖３－３所示：逡逑ｍｍ逡逑（ａ）邐ＳＯ損傷工況逡逑ｌｌｉＭＭｌＭＭＭＭＭｌｌ逡逑＾／Ｖ邐６逡逑＼＼＼＼＼＼＼＼＼ｗ邐ｍｍ＼逡逑（ｂ）邐ＳＩ損傷工況逡逑邐邐邐邐邐邋＇逡逑

結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷后，由于損傷位置的剛度下降導(dǎo)致該處的動力響應(yīng)值也發(fā)生了逡逑一定程度的變化。以１號傳感器為例，完好工況ＳＯ和損傷工況Ｓ１時所采集到的逡逑加速度響應(yīng)信號如圖３－４所示：逡逑４邋－邐－逡逑｜｜｜＾＾逡逑＿５邋邐｜邐｜邐｜邐｜邐｜邐１邐｜邐Ｉ邐Ｉ邐逡逑Ｏ邐２邐４邐６邐８邐１０邐１２邐１４邐１６邐１８邐２０逡逑時間（ｓ＞逡逑（ａ）Ｓ０工況逡逑
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U446

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2586496