【摘要】：由于傳統(tǒng)的損傷檢測(cè)方法需要人工激勵(lì)、阻斷交通、布置大量傳感器等弊端，使得傳統(tǒng)損傷識(shí)別方法不能廣泛應(yīng)用于實(shí)際橋梁工程。為克服這些弊端，本文采用車輛作為激勵(lì)力，利用橋梁結(jié)構(gòu)一點(diǎn)的加速度響應(yīng)，在提升小波理論的基礎(chǔ)上，提出了基于提升小波的橋梁結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)和識(shí)別方法，該類方法具有較高的便捷性和適用性。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1.系統(tǒng)概括并分析了基于車致振動(dòng)的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法。根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新研究成果，將基于車致振動(dòng)的橋梁損傷檢測(cè)方法分為三類：直接利用橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的損傷檢測(cè)，間接利用車輛振動(dòng)響應(yīng)的損傷檢測(cè)，以及綜合利用車輛和橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的損傷檢測(cè)方法；并對(duì)各種方法的基本原理及工程適用性進(jìn)行了詳細(xì)論述和評(píng)價(jià)。 2.詳細(xì)闡述了小波變換和提升小波的基本原理，并分析了他們的優(yōu)缺點(diǎn)；討論了小波分析在信號(hào)處理中的應(yīng)用及小波基函數(shù)的選擇。 3.根據(jù)損傷橋梁在車輛荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)，在提升小波變換理論和方法基礎(chǔ)上，提出了利用橋梁在運(yùn)營(yíng)荷載作用下加速度響應(yīng)對(duì)損傷進(jìn)行識(shí)別的方法。首先采集橋梁在行車荷載作用下的加速度響應(yīng)信號(hào)，然后對(duì)加速度響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行提升小波變換，分別利用加速度響應(yīng)信號(hào)、加速度響應(yīng)信號(hào)差提升小波變換系數(shù)空間變化的峰值識(shí)別損傷位置，并討論了行車速度、損傷程度、損傷位置和測(cè)量噪聲對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別效果的影響。 4.將提升小波變換理論分別與互熵和相關(guān)函數(shù)理論結(jié)合起來構(gòu)造出提升小波能譜互熵和提升小波互異系數(shù)兩類損傷指標(biāo)，并采用數(shù)值算例對(duì)損傷指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：提升小波能譜互熵和提升小波互異系數(shù)損傷指標(biāo)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷的出現(xiàn)，并能夠確定橋梁結(jié)構(gòu)的損傷位置，同時(shí)提升小波互異系數(shù)在一定程度上也能表征損傷程度的大小，最后分析了測(cè)量噪聲對(duì)損傷指標(biāo)的影響。
【圖文】：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸事業(yè)得到了大力發(fā)展。加強(qiáng)交通運(yùn)輸事業(yè)的建設(shè)是構(gòu)建現(xiàn)代綜合運(yùn)輸體系的必經(jīng)之路，是建設(shè)經(jīng)濟(jì)文化強(qiáng)國(guó)的重要內(nèi)容；而橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是對(duì)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的補(bǔ)充和完善。由我國(guó)交通運(yùn)輸部門 2012 年的統(tǒng)計(jì)文件《公報(bào)》公布的可知，我國(guó)公路橋梁達(dá) 71.34 萬(wàn)座、3662.78 萬(wàn)米。其中，特大橋梁 2688 座、468.86 萬(wàn)米，大橋 61735 座、1518.16萬(wàn)米[1]。隨著橋梁建設(shè)的不斷增多及眾多橋梁的超期和超載服役，橋梁事故發(fā)生頻繁，給我國(guó)人民造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，敲響了橋梁健康監(jiān)測(cè)的警鐘。2013 年 2 月，河南澠池縣義昌大橋被炸坍塌，造成了 13 人死亡，另有 11人受傷（如圖 1.1）；2013 年 4 月，山東沂源縣一座大橋發(fā)生坍塌，致使 3 輛車墜落，1 人死亡，1 人受傷（圖 1.2）；2013 年 7 月，四川江油市老青蓮大橋被沖垮，事故造成 6 人失蹤（圖 1.3）；當(dāng)月，四川川西大橋發(fā)生垮塌，將其下方的天然氣管道攔腰切斷（圖 1.4）。根據(jù)最近新聞資料，表 1.1 列出了我國(guó)近十年的橋梁事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[2]。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸事業(yè)得到了大力發(fā)展。加強(qiáng)交通運(yùn)輸事業(yè)的建設(shè)是構(gòu)建現(xiàn)代綜合運(yùn)輸體系的必經(jīng)之路，是建設(shè)經(jīng)濟(jì)文化強(qiáng)國(guó)的重要內(nèi)容；而橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是對(duì)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的補(bǔ)充和完善。由我國(guó)交通運(yùn)輸部門 2012 年的統(tǒng)計(jì)文件《公報(bào)》公布的可知，我國(guó)公路橋梁達(dá) 71.34 萬(wàn)座、3662.78 萬(wàn)米。其中，特大橋梁 2688 座、468.86 萬(wàn)米，大橋 61735 座、1518.16萬(wàn)米[1]。隨著橋梁建設(shè)的不斷增多及眾多橋梁的超期和超載服役，橋梁事故發(fā)生頻繁，給我國(guó)人民造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，敲響了橋梁健康監(jiān)測(cè)的警鐘。2013 年 2 月，河南澠池縣義昌大橋被炸坍塌，造成了 13 人死亡，，另有 11人受傷（如圖 1.1）；2013 年 4 月，山東沂源縣一座大橋發(fā)生坍塌，致使 3 輛車墜落，1 人死亡，1 人受傷（圖 1.2）；2013 年 7 月，四川江油市老青蓮大橋被沖垮，事故造成 6 人失蹤（圖 1.3）；當(dāng)月，四川川西大橋發(fā)生垮塌，將其下方的天然氣管道攔腰切斷（圖 1.4）。根據(jù)最近新聞資料，表 1.1 列出了我國(guó)近十年的橋梁事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[2]。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U441.3;U446

【參考文獻(xiàn)】

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李翔;基于小波分析的測(cè)量信號(hào)處理技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2572963