基于間接測量法和連續(xù)小波變換的橋梁損傷識別.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和交通設(shè)施的逐步完善，橋梁監(jiān)測已成為工程監(jiān)測中一項愈發(fā)重要的課題。傳統(tǒng)的橋梁監(jiān)測方法為：通過安裝于橋梁結(jié)構(gòu)上的感應(yīng)器，直接監(jiān)控橋梁的振動情況，從而獲取橋梁的動力特性，這種方法即為直接測量法。而間接測量法的理念為：利用安裝有感應(yīng)器的移動小車駛過橋梁發(fā)生的車橋耦合作用，從車體的加速度響應(yīng)間接提取橋梁的動力特性。此方法是由楊永斌教授于2004年提出的一種新型測量方法。相較于直接測量法，間接測量法不但經(jīng)濟(jì)節(jié)約、快捷便利，并且還

2、能避免感應(yīng)器維護(hù)更替困難、儲存數(shù)據(jù)海量等難題?，F(xiàn)如今，此方法在理論和現(xiàn)場實驗中均得到了印證。
　　本研究之目的在于建立帶有損傷單元的橋梁模型，進(jìn)而討論基于間接測量法的新型損傷識別方式的可行性。將損傷單元假設(shè)為一個轉(zhuǎn)動約束彈簧和一個豎向約束彈簧，兩個彈簧共同連接在其他普通梁單元上，以此表示橋梁剛度的折減。量測車依然采用單自由度小車作為研究對象，通過彈簧與阻尼器與橋梁聯(lián)系。具體的橋梁損傷識別方法為：通過車體響應(yīng)獲取橋梁結(jié)構(gòu)的損傷信息，

3、引入連續(xù)小波變換的信號處理方式，從而判定損傷發(fā)生的位置；同時，根據(jù)小波系數(shù)的擬合方程提出可靠的損傷指標(biāo)，進(jìn)而對橋梁損傷程度進(jìn)行評估。綜合考慮小波函數(shù)的特性和選取原則，本研究采用的小波函數(shù)Db4表現(xiàn)良好。另外，本文還針對量測車的特性進(jìn)行了參數(shù)化的討論。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，車體越重、車體彈簧越剛、驅(qū)車速度越大，小波系數(shù)幅值均有適當(dāng)增加，但識別靈敏度提高的效果不大明顯。驅(qū)車速度的選擇需恰當(dāng)，速度過小不利于激勵橋梁振動進(jìn)而影響識別靈敏度；同時也應(yīng)該避免