隨機激勵下小波包能量譜的鋼框架結構損傷識別研究

作者：文自剛

摘要：本文采用小波包能量譜的方法進行鋼框架結構損傷研究,通過有限元模擬得到結構損傷前后的加速度響應信號,進行小波包分解,提取對結構損傷敏感的特征頻帶,在此基礎上建立結構損傷識別指標,并研究指標的損傷敏感性和噪聲魯棒性。研究表明:結構的自振頻率對鋼框架結構的損傷不敏感,而能量比變化和損傷識別指標能夠有效地發現鋼結構不同程度的損傷。損傷初期能量比偏差的識別效果優于能量比方差,但能量比方差對損傷累計更為敏感。損傷識別指標對不同損傷位置敏感程度不同,梁柱節點處大于梁跨中部,并且相同損傷位置,不同加速度提取節點所計算的損傷指標不同,在損傷位置處計算得到的損傷識別指標值最大。在這過程中,損傷指標的靈敏性會與信噪比成正比關系,抗干擾能力也會隨之有所提升。就能量比而言,其偏差的抗噪聲干擾能力要遠遠低于方差。

發文機構：中鐵第一勘察設計院集團蘭州鐵道設計院有限公司

關鍵詞：鋼框架結構有限元小波包能量譜損傷識別steel frame structurefinite elementwavelet packet energy spectrumdamage alarming

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