發(fā)布時間：2017-05-22 19:09

  本文關(guān)鍵詞：基于小波分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 橋梁是交通系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。隨著我國交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,橋梁的數(shù)量也越來越多。但是,在環(huán)境侵蝕、材料老化和過度使用等因素的作用下,有些橋梁損傷越來越嚴(yán)重,甚至引發(fā)了橋梁垮塌等重大事故的發(fā)生,極大地威脅著人民生命和財產(chǎn)安全。為防止這些事故頻繁發(fā)生,必須盡早識別和定位橋梁上的潛在損傷,對重要橋梁的結(jié)構(gòu)健康進(jìn)行長期檢測和定期評估。許多大型橋梁在服役期間,其檢測系統(tǒng)采集了大量撓度數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以刻畫橋梁觀測點(diǎn)偏離平衡位置的程度,對這些撓度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析能發(fā)現(xiàn)橋梁中存在的損傷。 小波分析是近十幾年發(fā)展起來的數(shù)學(xué)理論,被認(rèn)為是傅立葉分析方法的突破性發(fā)展,具有優(yōu)秀的時頻分析能力。測量信號的處理分析是橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別的關(guān)鍵問題之一。利用小波分析理論,對大型橋梁結(jié)構(gòu)健康檢測信號進(jìn)行多尺度分解,當(dāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷時,在某一尺度時刻小波變換系數(shù)將出現(xiàn)峰值,從而實(shí)現(xiàn)損傷識別和定位。 目前小波分析在結(jié)構(gòu)損傷診斷中的研究基本上都停留在數(shù)值模擬階段,在實(shí)際應(yīng)用上的研究還是很少,因此把小波分析引入橋梁健康檢測的實(shí)際應(yīng)用中還需要更深入的研究。本文正是基于此提出基于小波分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別策略,從多尺度分析角度來研究測量信號的數(shù)據(jù)分析。本文的主要工作是: 第一,對橋梁健康檢測的意義、概念以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,并介紹了小波分析的相關(guān)知識。 第二,利用小波分析對大量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的降噪處理,直接提取結(jié)構(gòu)參數(shù),利用小波的奇異性檢測原理對結(jié)構(gòu)損傷識別以及及時進(jìn)行預(yù)警。 第三,利用基于“能量損傷”的損傷診斷方法對石板坡大橋的實(shí)測撓度數(shù)據(jù)進(jìn)行小波包分解處理和分析,證實(shí)了小波包節(jié)點(diǎn)能量特征向量適合作為損傷因子來對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷診斷,它對損傷較為敏感,適合于識別微小損傷。 簡而言之,本文的研究工作是將基于小波分析的信號處理方法、損傷預(yù)警、結(jié)構(gòu)損傷特征參數(shù)的提取統(tǒng)一起來,實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)損傷的識別和定位。
【關(guān)鍵詞】：橋梁 小波分析 小波去噪 奇異性檢測 損傷識別
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：U441.4
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 橋梁結(jié)構(gòu)健康檢測的意義8
• 1.2 橋梁結(jié)構(gòu)健康檢測的概念8-9
• 1.3 國內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)健康檢測現(xiàn)狀9-11
• 1.3.1 橋梁結(jié)構(gòu)健康檢測的理論研究發(fā)展9-10
• 1.3.2 橋梁結(jié)構(gòu)的損傷識別10-11
• 1.4 小波分析的發(fā)展與應(yīng)用11-12
• 1.5 本文主要的研究內(nèi)容12-14
• 2 小波分析理論14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 Fourier 變換和加窗Fourier 變換14-15
• 2.3 連續(xù)小波變換15-17
• 2.4 離散小波變換17-18
• 2.5 多分辨率分析和MALLAT 算法18-20
• 2.6 小波包分析20-21
• 2.7 小波基的特性21-22
• 2.8 本章小結(jié)22-23
• 3 基于小波變換的橋梁實(shí)時檢測信號處理23-33
• 3.1 引言23
• 3.2 小波變換去噪23-29
• 3.2.1 小波變換模極大值24-26
• 3.2.2 小波變換閾值去噪方法26-29
• 3.3 數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析29-31
• 3.3.1 四種閾值選取形式去噪效果對比29-30
• 3.3.2 兩種閾值處理函數(shù)的去噪效果對比30
• 3.3.3 對實(shí)際測量數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪效果對比30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-33
• 4 基于小波奇異性檢測的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別33-41
• 4.1 引言33
• 4.2 檢測信號突變點(diǎn)的原理33-35
• 4.3 數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析35-38
• 4.3.1 檢測第一類型的間斷點(diǎn)35-36
• 4.3.2 檢測第二類型的間斷點(diǎn)36-38
• 4.4 實(shí)際測量信號的損傷識別38-39
• 4.5 本章小結(jié)39-41
• 5 基于小波包分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別41-45
• 5.1 引言41
• 5.2 基于小波包分析的損傷識別算法41-43
• 5.3 實(shí)測信號的小波包分析的損傷識別43-44
• 5.4 本章小結(jié)44-45
• 6 總結(jié)與展望45-46
• 6.1 本文工作總結(jié)45
• 6.2 展望45-46
• 致謝46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 附錄50
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表及已投稿的論文目錄50
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄50

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  本文關(guān)鍵詞：基于小波分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：386598