小波包能量传递率变异系数的斜拉桥损伤识别

作者：刘杰; 郑伟芸; 刘庆宽^*; 王海龙; 卜建清

来源：土木工程学报, 2023, 56(08): 37-46.

DOI：10.15951/j.tmgcxb.22040324

• 斜拉桥
• 损伤识别
• 小波包能量传递率变异系数方法
• 小波分析

为减小频带范围选择的影响，同时实现斜拉桥的损伤定位与定量，提出了一种小波包能量传递率变异系数的斜拉桥损伤识别方法。该方法基于斜拉桥损伤识别的小波包能量传递率方法，经小波包能量传递率与变异系数融合、小波包能量传递率变异系数标准化处理与中心四阶矩的量化处理等推导出小波包能量传递率变异系数的损伤指标和损伤程度指标。通过斜拉桥仿真分析对所提方法的有效性进行验证，确定最优小波包基和层数，对实桥的动力响应进行小波包分解与重构，将所得数据作为输入得到实桥的损伤指标和损伤程度指标，进而判断实桥的损伤。设定主梁损伤工况并进行斜拉桥基准有限元模型环境激励下瞬态动力分析，提取主梁的加速度数据，结合实桥的实测数据进行实桥的损伤定位与定量。结果表明：仿真损伤定位识别精度100%,损伤程度识别精度96.80%;在高斯白噪声干扰下，对损伤定位没有影响，损伤程度的误差不超过2.85%,验证了所提方法在该桥的有效性；进行实桥的损伤识别，结果表明实桥无损伤。

• 单位
  土木工程学院; 交通运输学院; 石家庄铁道大学