基于节点曲率和小波分析的梁式桥多尺度损伤识别

发布时间：2017-09-18 05:00

  本文关键词：基于节点曲率和小波分析的梁式桥多尺度损伤识别

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【摘要】：以新沂河大桥为工程背景,提出了一种基于节点曲率和小波分析(NCWA)的梁式桥多尺度损伤识别方法。首先基于结构弯矩-曲率基本关系和结构微损伤对其应力重分布影响很小的假定,结合小波分析的消噪功能,采用奇异值分解(SVD)方法求解节点曲率损伤前后的线形矩阵方程,推导了基于节点曲率的损伤指标,并通过简支梁试验验证了该方法的理论可行性,最后新沂河大桥多尺度数值模型试验和动载试验验证了基于NCWA识别方法的损伤敏感性和抗噪性。结果表明:在不考虑噪声干扰作用下,基于节点曲率的损伤识别方法能较好实现结构不同尺度的损伤识别,但小尺度单元区域的识别效果普遍优于大尺度单元区域;在考虑噪声干扰作用下,基于NCWA的损伤识别方法基本能够实现结构小尺度下的损伤识别,小尺度单元区域的比大尺度单元区域的损伤识别抗噪性更好。提出的基于NCWA的多尺度损伤识别方法具有应用到实际工程健康监测中的潜力,可为梁式结构损伤及安全预后奠定必要的基础。
【作者单位】： 东南大学土木工程学院;
【关键词】： 节点曲率 小波分析 损伤识别 多尺度模拟 结构健康监测
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51178101,51378112) 东南大学优秀博士学位论文培育基金资助项目
【分类号】：U446
【正文快照】： 随着社会的进步和土木工程技术的发展,大型土木工程结构,尤其是大型桥梁结构的健康监测与安全状态评估目前已成为国内外学术界与工程界关注的热点。如何根据采集的数据和信号反演出桥梁结构的工作状态和健康状况,建立精确的有限元模型,准确识别出结构损伤部位及其损伤程度,并

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 丁幼亮;李爱群;缪长青;;基于小波包能量谱的结构损伤预警方法研究[J];工程力学;2006年08期

2 钟儒勉;宗周红;秦中远;郑沛娟;;基于多尺度模型修正的结合梁斜拉桥损伤识别方法[J];东南大学学报(自然科学版);2014年02期

3 白以龙;工程结构损伤的两个重要科学问题——分布式损伤和尺度效应[J];华南理工大学学报(自然科学版);2002年11期

4 宗周红;牛杰;王浩;;基于模型确认的结构概率损伤识别方法研究进展[J];土木工程学报;2012年08期

5 宗周红;褚福鹏;牛杰;;基于响应面模型修正的桥梁结构损伤识别方法[J];土木工程学报;2013年02期

6 韩建刚;任伟新;孙增寿;;结构损伤识别的小波包分析试验研究[J];振动与冲击;2006年01期

7 严平;李胡生;葛继平;叶黔元;;基于模态应变能和小波变换的结构损伤识别研究[J];振动与冲击;2012年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵学友;黄献海;赵玉萍;张黎明;;裂纹尖端场一种新的奇异元研究[J];包头钢铁学院学报;2006年03期

2 罗静;钟佑明;;小波包时频分析方法的研究及应用[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年03期

3 刘亚俊;覃孟扬;杨超;汤勇;;大块非晶合金的微尺度力学行为研究评述[J];材料科学与工程学报;2008年06期

4 曹佃国;武玉强;石学文;王鹏;;Application of Wavelet Packet Energy Spectrum to Extract the Feature of the Pulse Signal[J];Journal of Measurement Science and Instrumentation;2010年03期

5 刘涛;李爱群;丁幼亮;;小波分析在结构损伤识别中的应用[J];地震工程与工程振动;2008年02期

6 刘涛;李爱群;丁幼亮;;基于小波包能量谱的大跨斜拉桥拉索损伤预警方法[J];东南大学学报(自然科学版);2007年02期

7 孙君;李爱群;丁幼亮;邓扬;;润扬大桥悬索桥小波包能量谱识别的环境变异性[J];东南大学学报(自然科学版);2009年01期

8 丁幼亮;李爱群;邓扬;;面向结构损伤预警的小波包能量谱识别参数[J];东南大学学报(自然科学版);2011年04期

9 丁幼亮;李爱群;;Structural health monitoring of long-span suspension bridges using wavelet packet analysis[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2007年03期

10 丁幼亮;李爱群;;基于小波包分析的Benchmark结构损伤预警试验研究[J];工程力学;2008年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 滕军;姚姝;;地震作用下单层网壳结构损坏等级综合判别方法[A];第八届全国地震工程学术会议论文集（Ⅱ）[C];2010年

2 张卫;张雪英;孙颖;;基于HHT边际Teager能量谱的语音情感识别[A];第十二届全国人机语音通讯学术会议（NCMMSC'2013）论文集[C];2013年

3 王红军;付瑶;;基于多项式拟合的EMD端点效应处理方法研究[A];创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2013年

4 胡赤兵;楼军伟;王季;李贵子;;基于EMD样本熵的轴承故障信号复杂性度量[A];创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2013年

5 赵家黎;胡赤兵;何小龙;;基于Labview和Matlab混合编程的故障诊断系统研究[A];创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2013年

6 何志文;钱昌松;吴晓露;;基于经验周期模态单元滤波消除地震波中的汽车震动干扰的方法[A];国家安全地球物理丛书（七）——地球物理与核探测[C];2011年

7 葛鑫;刘怀山;张如一;;基于希尔伯特黄变换的瞬时属性提取方法研究[A];国家安全地球物理丛书（八）——遥感地球物理与国家安全[C];2012年

8 卢世坤;李夕海;牛超;陈蛟;;时间序列的非线性非平稳特性研究综述[A];国家安全地球物理丛书（八）——遥感地球物理与国家安全[C];2012年

9 刘哲函;王晓明;刘俊民;王海军;唐恒专;;F检测原理及其在NDC的应用研究[A];国家安全地球物理丛书（九）——防灾减灾与国家安全[C];2013年

10 Changmin Fu;Qingyun Di;Zhiguo An;;Application of the CSAMT method to groundwater exploration in a metropolitan environment[A];中国科学院地质与地球物理研究所2013年度（第13届）学术论文汇编——科技支撑系统[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李鹏辉;基于图像处理技术和小波方法的结构损伤识别[D];华中科技大学;2011年

2 朱军华;环境因素作用下的结构损伤检测[D];暨南大学;2011年

3 林强;隧道支护体结构健康监测技术研究[D];长安大学;2010年

4 马文旭;土体介质尺度效应的试验及数值模拟分析[D];华南理工大学;2011年

5 程华;基于时频分布的桅杆结构损伤识别方法及试验研究[D];重庆大学;2005年

6 李东升;导管架平台损伤检测及疲劳寿命研究[D];上海交通大学;2006年

7 韩素平;岩体特性尺度效应与长细比效应的研究[D];太原理工大学;2007年

8 王卓;网壳结构参数识别技术和损伤检测方法研究[D];北京工业大学;2009年

9 白卫峰;混凝土损伤机理及饱和混凝土力学性能研究[D];大连理工大学;2008年

10 贺瑞;大跨桥结构监测系统的模态识别和误差分析及损伤识别[D];清华大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 施立成;基于小波分析的桥梁结构损伤识别方法研究[D];长沙理工大学;2010年

2 蒋斌;连续刚构桥梁长期健康监测数据的特征分析[D];华南理工大学;2011年

3 袁波波;基于瞬态动力学的刚性系杆拱桥吊杆损伤识别[D];重庆交通大学;2011年

4 陈识;模态参数识别及损伤诊断[D];南京航空航天大学;2010年

5 张劲松;基于模态参数变化的结构损伤识别方法研究[D];南京航空航天大学;2011年

6 卓德兵;梁式结构采用小波包方法的损伤识别研究[D];重庆大学;2011年

7 江南;基于小波分析的框架结构损伤识别研究[D];长沙理工大学;2011年

8 钟晓林;基于小波分析的拱桥损伤识别研究[D];长沙理工大学;2012年

9 张升;岩土材料本构模型的损伤统计理论研究[D];湖南大学;2005年

10 张红雷;基于动态特性的结构损伤诊断若干关键问题研究[D];东南大学;2006年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 袁慎芳,陶宝祺,朱晓荣,石立华;应用小波分析及主动监测技术的复合材料损伤监测[J];材料工程;2001年02期

2 冯新,李国强,周晶;土木工程结构健康诊断中的统计识别方法综述[J];地震工程与工程振动;2005年02期

3 丁幼亮,李爱群,韩晓林;基于小波包分析的结构实时损伤报警数值研究[J];东南大学学报(自然科学版);2003年05期

4 刘毅;李爱群;;基于结构响应的损伤诊断方法及其应用[J];东南大学学报(自然科学版);2010年04期

5 丁幼亮;李爱群;缪长青;;大跨斜拉桥扁平钢箱梁的多尺度损伤分析研究[J];工程力学;2007年07期

6 易伟建;周云;李浩;;基于贝叶斯统计推断的框架结构损伤诊断研究[J];工程力学;2009年05期

7 朱宏平;余t，

本文编号：873504