溫度敏感性結(jié)構(gòu)基于小波包變換的損傷識別研究與應(yīng)用.pdf

1、在結(jié)構(gòu)的長期健康監(jiān)測過程中，環(huán)境因素的變化會引起結(jié)構(gòu)自身動力參數(shù)的改變，這些改變會使結(jié)構(gòu)的損傷識別發(fā)生誤判。為了避免由于溫度變化而使損傷識別發(fā)生誤判，本文利用結(jié)構(gòu)在不同溫度下的加速度響應(yīng)，通過小波包變換提取小波包能量譜，并以此作為樣本，利用多元統(tǒng)計分析中的主成分分析方法剔除或者減少溫度對損傷特征參數(shù)的影響來進行損傷識別。
　　本文分別以簡支梁模型、ASCE的Benchmark數(shù)值模型和試驗數(shù)據(jù)，以及古建監(jiān)測數(shù)據(jù)為對象，運用小波包變

2、換和主成分分析法提取特征參數(shù)并去除溫度影響，對其進行損傷識別分析，主要工作包括以下幾個方面:
　　1)利用小波包變換構(gòu)建損傷指標進行損傷識別研究。針對一跨長為5m的簡支梁數(shù)值模型，對其動力響應(yīng)進行小波包變換，得到小波包能量譜，并構(gòu)建損傷指標，對不同位置損傷的進行損傷定位，并研究不同程度損傷和噪聲對損傷指標的影響。
　　2)以5m跨長的簡支梁模型為對象，加入溫度的影響，對得到動力加速度響應(yīng)進行小波包變換和主成分分析，建立損傷指

3、標和識別率因子，對不同溫度下結(jié)構(gòu)的損傷進行識別，并研究損傷位置、損傷程度及噪聲對損傷指標的影響。同時對ASCE提出的第一階段的Benchmark有限元模型加入溫度的變化，得到不同溫度下的加速度響應(yīng)數(shù)據(jù)，用上述方法進行損傷識別，驗證方法的有效性。
　　3)對ASCE第二階段的Benchmark模型試驗得到的環(huán)境激勵數(shù)據(jù)進行分析，通過自然激勵技術(shù)和小波包變換得到的小波包能量譜，并對其進行歸一化處理，構(gòu)建損傷指標進行結(jié)構(gòu)的損傷識別分析。