基于节点曲率和小波分析的梁式桥多尺度损伤识别

摘要：

以新沂河大桥为工程背景，提出了一种基于节点曲率和小波分析（NCWA）的梁式桥多尺度损伤识别方法。首先基于结构弯矩－曲率基本关系和结构微损伤对其应力重分布影响很小的假定，结合小波分析的消噪功能，采用奇异值分解（SVD）方法求解节点曲率损伤前后的线形矩阵方程，推导了基于节点曲率的损伤指标，并通过简支梁试验验证了该方法的理论可行性，最后新沂河大桥多尺度数值模型试验和动载试验验证了基于 NCWA 识别方法的损伤敏感性和抗噪性。结果表明：在不考虑噪声干扰作用下，基于节点曲率的损伤识别方法能较好实现结构不同尺度的损伤识别，但小尺度单元区域的识别效果普遍优于大尺度单元区域；在考虑噪声干扰作用下，基于 NCWA 的损伤识别方法基本能够实现结构小尺度下的损伤识别，小尺度单元区域的比大尺度单元区域的损伤识别抗噪性更好。提出的基于 NCWA 的多尺度损伤识别方法具有应用到实际工程健康监测中的潜力，可为梁式结构损伤及安全预后奠定必要的基础。

关键词：节点曲率、小波分析、损伤识别、多尺度模拟、结构健康监测

分类号：U443.22;TU375.3(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51178101，51378112；东南大学优秀博士学位论文培育基金

在线出版日期：2015-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：108-114