基于模態(tài)參數(shù)小波變換的鐵路橋墩損傷識別方法及試驗研究
本文關(guān)鍵詞:基于模態(tài)參數(shù)小波變換的鐵路橋墩損傷識別方法及試驗研究 出處:《中國鐵道科學(xué)研究院》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:橋墩作為橋梁的重要支撐結(jié)構(gòu),其狀態(tài)的好壞將直接影響橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。因此,對橋墩結(jié)構(gòu)狀況進行有效的檢測,實現(xiàn)損傷的有效識別診斷十分必要。目前鐵路橋墩健全度的檢定評估主要依據(jù)頻率和振幅兩個模態(tài)參數(shù)指標(biāo),,但二者均不能準(zhǔn)確的實現(xiàn)橋墩的損傷識別。小波分析具有良好的局部分析功能,可以發(fā)現(xiàn)微小的信號不連續(xù)性,因此如能將小波分析理論應(yīng)用于鐵路橋墩的損傷識別,將有著重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。 論文闡述了小波奇異性檢測原理和基于模態(tài)參數(shù)的損傷識別方法;分析了橋墩結(jié)構(gòu)性病害的損傷識別技術(shù);針對鐵路橋墩,提出了基于模態(tài)參數(shù)小波變換的損傷識別方法。 以鐵路橋梁實體柱式墩為例,利用有限元數(shù)值模擬對該損傷識別方法進行了驗證;從理論上分析了測點數(shù)量、地基及基礎(chǔ)病害對結(jié)構(gòu)性損傷識別的影響,對損傷識別噪聲和小波消噪進行了研究。以Matlab為平臺,編制了基于模態(tài)參數(shù)小波變換的鐵路橋墩結(jié)構(gòu)損傷識別程序。 論文主要針對橫橋向裂縫、空洞等結(jié)構(gòu)病害,通過橋墩模型試驗驗證了基于模態(tài)參數(shù)小波變換的鐵路橋墩損傷識別方法的可行性。最后在實橋上對論文提出的損傷識別方法進行了試探性應(yīng)用研究。該方法對實際工程應(yīng)用有一定的參考價值。
[Abstract]:As an important supporting structure of bridge, the state of piers will directly affect the stability and safety of the whole bridge structure. It is necessary to effectively identify and diagnose the damage. At present, the verification and evaluation of the railway pier's health are mainly based on the two modal parameters of frequency and amplitude. But neither of them can accurately identify the damage of bridge piers. Wavelet analysis has a good function of local analysis, can find the small signal discontinuity. Therefore, if wavelet analysis theory can be applied to the damage identification of railway piers, it will have important theoretical significance and engineering application value. In this paper, the principle of wavelet singularity detection and the damage identification method based on modal parameters are described. The damage identification technology of pier structural diseases is analyzed. A damage identification method based on modal parameter wavelet transform is proposed for railway piers. Taking the solid column pier of railway bridge as an example, the damage identification method is verified by finite element numerical simulation. In this paper, the effects of the number of measured points, the disease of foundation and foundation on structural damage identification are analyzed theoretically, and the noise of damage identification and wavelet de-noising are studied. Matlab is used as the platform. The damage identification program of railway pier structure based on modal parameter wavelet transform is developed. This paper mainly aims at structural diseases such as transverse bridge cracks, cavities and so on. The feasibility of the damage identification method of railway pier based on wavelet transform of modal parameters is verified by the model test of bridge pier. Finally, the damage identification method proposed in this paper is studied tentatively on the real bridge. The practical engineering application has certain reference value.
【學(xué)位授予單位】:中國鐵道科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U446
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本文編號:1408218
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