基于時(shí)序模型殘差分析的橋梁實(shí)時(shí)損傷預(yù)警方法.pdf

1、交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展和完善對國民經(jīng)濟(jì)的高速穩(wěn)定增長起著重大的作用，而橋梁結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)行是交通運(yùn)輸系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。隨著交通量的不斷上漲，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損的現(xiàn)象也在增加，導(dǎo)致橋梁承載力下降，若不能及時(shí)識(shí)別損傷，使其累積到一定程度，一旦發(fā)生破壞，將給社會(huì)帶來重大的損失。因此，對橋梁進(jìn)行損傷預(yù)警研究，具有重要的理論意義和使用價(jià)值。當(dāng)前國內(nèi)已有的以及新建的大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)是通過獲取結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)測信號(hào)分析結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性的變化來發(fā)出損傷預(yù)警通知

2、。本文提出一種基于時(shí)間序列模型分析的橋梁損傷預(yù)警方法。
　　本文以橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)損傷預(yù)警為主題對以下方面進(jìn)行了研究：
　　1、通過對已有的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法和時(shí)間序列理論的分析和總結(jié)，提出了一種基于自回歸模型和帶有外部輸入的自回歸模型（ Autoregressive models-Autoregressive models with eXogenous inputs，簡稱AR-ARX模型）的損傷預(yù)警方法，對響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處

3、理，提出一種數(shù)據(jù)匹配的新方法，并對AR-ARX模型定階方法進(jìn)行了優(yōu)化。通過模型殘差的變化來識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷，并通過基于大量數(shù)據(jù)樣本的統(tǒng)計(jì)評估指標(biāo)進(jìn)行損傷預(yù)警，對損傷預(yù)警效果進(jìn)行了評估分析。
　　2、通過對簡支梁橋的數(shù)值模擬對該損傷預(yù)警方法的有效性進(jìn)行了研究。對地面施加一定幅值的隨機(jī)白噪聲以模擬實(shí)橋的環(huán)境激勵(lì)，研究了單一損傷和兩處損傷情況下的損傷預(yù)警效果，并對不同噪聲水平對預(yù)警效果的影響進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明該損傷預(yù)警方法可以有效識(shí)別損