移動荷載作用下梁型結構健康診斷方法研究.pdf

1、梁型結構廣泛應用于國民經濟的各個方面，尤其是橋梁。橋梁作為交通運輸的重要組成部分，是一個國家基礎設施建設的重點，同時也是經濟發(fā)展與技術進步的象征。近些年來，梁型結構的健康診斷技術已經成為工程界的研究熱點，健康診斷系統及其理論研究也取得了很大進展。但是由于健康診斷系統本身的多學科交叉性、大型梁型結構及其環(huán)境的復雜性和不確定性，使得梁型結構的健康監(jiān)測系統的許多關鍵技術從理論到實際應用還存在許多不足。
　　本文采用理論與試驗相結合的方法

2、，針對梁型結構健康監(jiān)測過程中的一些關鍵技術問題進行了研究。在基于結構振動特性的損傷識別技術的基礎上，采用了信息理論、信號處理、時頻分析、統計分析等領域內的先進方法，對梁型結構損傷識別的信號處理、特征參數識別等方面進行了探索。論文的主要工作內容體現在以下幾個方面:
　　(1)針對交通荷載的移動特性，通過研究和實踐提出了用移動荷載作用于梁型結構上，對其產生的振動響應數據進行分析。當移動荷載作用于梁型結構上時，損傷引起的振動響應數據特征

3、參數的變化將被放大，可以提高損傷檢測特征參數的提取精度。
　　(2)橋梁結構健康監(jiān)測過程中獲得的觀測數據具有非線性、非平穩(wěn)等復雜性，樣本熵可以有效地表征信號的復雜性，估計信號的非線性程度，本文提出了使用樣本熵來提取結構損傷信息，并且使用經驗模式分解及神經網絡對該方法進行了進一步的改進。
　　(3)當移動荷載作用于有損傷的結構上時，產生的振動信號是非平穩(wěn)信號，橋梁損傷結構振動響應的統計量將隨著時間和載荷而變化。本文提出了梁型結

4、構損傷分析的時頻分析方法，并對時頻分析中的交叉項問題進行了討論，分析了抑制交叉項干擾的方法，并結合信息熵、神經網絡進行結構損傷識別。
　　(4)信號的高階統計量具有良好的非高斯、非平穩(wěn)信號處理能力，本文提出了損傷結構振動信號的高階譜分析方法。由于高階譜分析結果為二維甚至更高維的，包含的信息量大，因此本文提出了雙譜的有效值熵分析方法，結合神經網絡的模式識別能力進行結構的損傷識別。
　　(5)為充分挖掘高階譜分析結果中所包含的結