论文摘要
桥梁结构由于其结构本身的复杂性以及自然环境等因素的影响，使得已有的损伤识别方法在实际应用起来，识别效果并不理想。然而，随着我国交通运输和桥梁事业的发展，危桥、病桥问题也日益突出。因此，对桥梁结构的损伤检测方法进行深入研究，探索一种简便、易行且有效的检测方法，具有重要的学术意义及工程意义。本文以小波分析为工具，以其在桥梁结构损伤及动力检测中的应用为主题，进行了以下几个方面的研究：(1)以一双塔斜拉桥模型为研究对象，考虑路面局部不平度增大时引起的跳车现象，建立车桥耦合振动模型，利用实验方法，研究了跳车对桥梁振动响应的影响，以连续小波变换为时频分析工具对振动信号的时频特性进行了分析，并采用离散小波变换对跳车引起的振动信号成分进行了提取，对桥面板在跳车冲击作用下的疲劳损伤问题进行了简要分析。(2)提出了基于小波子带信号能量曲率变化的损伤识别方法。对结构在冲击激励下的振动响应进行了小波分析，将响应分解到不同频带，使叠加的模态响应分离。定义了信号相对能量曲率差损伤指标，采用该指标对损伤进行识别定位。并以一简支梁桥为例，对损伤识别方法的正确性及有效性进行了验证，数值模拟结果及模型实验结果吻合较好。(3)提出了基于小波分析的结构模态参数识别方法。在对信号进行二进离散小波分解的基础上，提取结构各阶模态响应信号成分，对每一阶模态成分分别采用振动波形法计算结构频率和阻尼比参数，结合多个测点同阶模态响应提出振型识别方法。通过简支梁实体模型实验数据对模态参数识别方法进行了分析验证，识别结果与模态分析软件计算结果吻合较好。