结构动力监测技术是确保桥梁等大型工程结构运营期工作性能的一条有效途径,其中监测信号的处理和特征提取是保证监测系统能做出准确状态评估结论的关键。考虑到小波变换在分析非稳态及瞬变信号方面的独特优点,本项目首先从分析线性结构系统于平稳随机激励下的动力响应入手,发展出小波基结构模态参数(频率,振型和阻尼)识别方法;接着提出了对有多个靠近模态的结构系统进行模态识别的改良方法;考虑到结构随机环境激励通常是非平稳的,本项目接着将上述方法通过归一化预处理进行了延伸;同时考虑到监测系统对高灵敏度监测指标的需求,发展出小波基结构监测指标提取技术;最后发展出基于此监测指标的结构健康监测和损伤预警、定位、识别技术。本项目采用理论推导、数值仿真、试验模拟以及实桥测试相结合的手段,全面验证了所提出方法的有效性和实用性,为结构损伤识别的工程实践提供了有力的分析手段。
英文主题词structural vibration monitoring; modal identification; wavelet analysis; random vibration; time-frequency analysis