環(huán)境激勵下基于小波包能量譜的鋼框架結(jié)構(gòu)損傷識別研究.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)在服役期間，在長期荷載作用、材料老化以及疲勞效應(yīng)等災(zāi)害因素的綜合影響下，會造成關(guān)鍵構(gòu)件或部位局部損傷的積累，最終可能導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的突然破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。研究能夠及時發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)損傷并能確定損傷部位的方法，對避免鋼結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生具有重要意義。
　　本文將結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)與小波包能量譜方法相結(jié)合，提出了新的損傷識別指標(biāo)：能量譜均值偏差ESAD(Energy Spectrum Average Deviation)和節(jié)

2、點層間位移總能量差變化率EDRV(Energy Difference Rate of Variation)。在損傷前后激勵恒定的前提下，采用本文所提出的 ESAD指標(biāo)可以進(jìn)行鋼框架結(jié)構(gòu)的損傷識別與損傷方位的初步判定，進(jìn)而采用EDRV指標(biāo)可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷的精確定位。
　　在對鋼框架結(jié)構(gòu)施加單點白噪聲隨機(jī)激勵的情況下，以兩個測點響應(yīng)之間的互相關(guān)函數(shù)和虛擬脈沖響應(yīng)函數(shù)作為結(jié)構(gòu)的動力特性參數(shù)，對比分析了兩者消除激勵隨機(jī)性影響的能力，結(jié)果表

3、明虛擬脈沖響應(yīng)函數(shù)具有更好的魯棒性。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用本文提出的ESAD指標(biāo)和已有的損傷識別指標(biāo)：能量比偏差ERVD對損傷進(jìn)行識別；結(jié)果表明 ESAD指標(biāo)在損傷識別的敏感性和表征損傷程度的能力上都要優(yōu)于ERVD指標(biāo)。
　　建立土體-上部結(jié)構(gòu)模型，首次提出了在土體表面的三個點上同時施加豎向隨機(jī)白噪聲激勵，來模擬復(fù)雜環(huán)境激勵對上部結(jié)構(gòu)影響的分析方法。對編程求取虛擬脈沖響應(yīng)函數(shù)的三個關(guān)鍵參數(shù)（輸入數(shù)據(jù)長度、輸出數(shù)據(jù)長度、窗函數(shù)）進(jìn)行了說明