基于小波变换的桥梁损伤识别研究.pdf

《基于小波变换的桥梁损伤识别研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、四川建筑科学研究第36卷第5期72SiehuanBuildingScience2010年1O月基于小波变换的桥梁损伤识别研究陈海胜(湖南工业大学，湖南株洲412008)摘要：小波变换可以很好地对结构的损伤进行精确定位和相对损伤程度的识别。本文以简支桥梁为模型进行了数值模拟，从损伤定位、相对损伤程度识别等方面，验证了该方法的有效性和可靠性。关键词：损伤识别；小波变换；损伤定位；损伤程度中图分类号：TU528．01文献标识码：A文章编号：1008—1933(2010)05～072-03Studyonmetho

2、dsofdamageidentificationofbridgebasedonwavelettransformCHENHaisheng(HunanUniversityofTechnology，Zhuzhou412008，China)Abstract：Wavelettransformcanbeaccuratelyusedinthedamagelocationidentificationandtherelativedamageextentofstructure．Theproposeddamagedetecti

3、onmethodisvalidatedbysimulationofasimplysupposedbridge．Manyaspectsareanalyzed．suchasdetectingthelocationofdamage，estimatingthedamageextent．Theresultshowsthatitisvalidandreliableindexfordamageidentifieation．Keywords：damageidentification；wavelettransform；da

4、magelocation；damageextent许多本质性的进步，它提供了一种自适应的时域和0引言频域同时局部化的分析方法，无论是低频或高频信在地震、荷载、温度变化、支座移动、装配内力等号，它都能自动调节时一频窗，以适应实际分析的需因素影响下，混凝土内部微裂纹、空隙等不断演化，要，具有很强的灵活性，能聚焦到信号时段和频段的可造成截面刚度下降，从而在构件细节处出现危险任意细节，被喻为“时频分析的显微镜”。部位，最终导致构件和结构的损伤破坏⋯。因此，设(t)是基本小波，把基本小波函数(f)作对重要大型复杂结

5、构的安全监测和损伤检测问题的时间b(时间平移因子)平移后，再在不同尺度口(尺研究，越来越受到人们的普遍关注和重视，人们迫切度伸缩因子)下与分析信号作内积，当a，b均是连希望能尽早地发现损伤，确定损伤的位置及程度。续变化时，其连续小波变换定义为在结构工作和使用期间，如何及早准确地检测出损1．+∞jt(o，b)=4f￡)()dt=[f，a．b]伤，对损伤的位置及程度进行判定，并能够由此提出a一“维修的方法、措施，对于保证结构的安全、减少损失、式中a≠0；b，t均为连续变量；表示的复共延长结构的使用期限等，具有

6、重要的意义。轭。为了减少系数的冗余度，将小波基函数的时间1小波变换用以损伤识别的方法平移因子a和尺度伸缩因子b限定在一些离散的点1．1小波变换定义上取值，即离散小波变换。对信号进行离散小波变小波分析是在傅里叶分析的基础上发展起来换得到各个尺度上的细节信息和近似信息，根据细的。傅里叶变换是一种全局变换，所以，对于频域中节信息极大值可以准确判断信号中存在的奇异性。的某一频率，不知道这个频率是什么时候产生的。1．2小波变换用于损伤识别的原理作为时一频分析方法，小波分析比傅里叶分析有着根据铁摩辛柯梁理论，结构出现

7、损伤时，在梁剐度突变处，其各个参数的连续性满足如下关系：收稿日期：2009-03-23位移：u(Xo)=u(xo)(1)作者简介：陈海胜(1970一)，男，湖南道县人，工程师，主要从事工程造价、结构工程理论方面的研究。E一—rnn—il：hmshengchen1970@163．com转角：8：吐犁(2)x2010No．5陈海胜：基于小波变换的桥梁损伤识别研究73l2L34U5L，678IS9L1oliI．~12弯矩：Et(冬：El(0一)(3)C2Cl3Cl4CI5一一一一一一Cz2c23C3C14C24

8、C25一一————’。。C33C4Cl5C：5CH一一’’。。。。‘。—‘C42小波变换模极大值定义为：在尺度s。下，若C5一一一C43一—————’’’。。CsoC6—————·Csl————————’Cs7wf(。，)关于u的导数在：等于C1一一～一一C58一一一一C63C8一一一一一一C64一一一C68C口一一一一一一一Cs9一一C720，则称小波变换在(s。，u。)处有局部极值。C1o‘—。‘。。。‘。‘。‘C73。C