中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
近年來，以振動測試和模態(tài)分析為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)整體狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在機(jī)械工程與航空航天工程等領(lǐng)域得到了較為成熟的應(yīng)用。它是指對整個(gè)結(jié)構(gòu)施加某種激勵(lì)，然后通過結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)信息的有效采集與分析處理來了解整個(gè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，其核心是以模態(tài)參數(shù)識別為目標(biāo)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析技術(shù)。
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析又稱為模態(tài)分析的試驗(yàn)過程，它是指選擇適當(dāng)方式激勵(lì)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)，通過拾振系統(tǒng)量測與記錄激勵(lì)和響應(yīng)的時(shí)間歷程，運(yùn)用數(shù)字信號處理技術(shù)求得結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的頻響函數(shù)（傳遞函數(shù)）或脈沖響應(yīng)函數(shù)，得到系統(tǒng)的非參數(shù)模型，然后運(yùn)用參數(shù)識別方法，求得結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)（模態(tài)頻率和模態(tài)向量等）和物理參數(shù)（質(zhì)量、阻尼和剛度矩陣）。
在試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)整體狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)根據(jù)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)和物理參數(shù)的變化來把握工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際性態(tài)，從而為結(jié)構(gòu)的維護(hù)、維修與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。
盡管近些年在機(jī)械工程與航空航天工程等領(lǐng)域出現(xiàn)了一些整體狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)較為成功的應(yīng)用，然而，由于橋梁、大壩、高層建筑等大型工程結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)（模態(tài)頻率和模態(tài)振型等）對局部損傷不敏感以及易受環(huán)境因素和測量噪聲等影響，以振動測試和模態(tài)分析為基礎(chǔ)的整體狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于大型土木工程結(jié)構(gòu)卻不能盡如人意。
因此，如何根據(jù)量測得到的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)來解釋橋梁、大壩、高層建筑等大型工程結(jié)構(gòu)的損傷狀況與安全狀態(tài)，仍是土木工程領(lǐng)域面臨的一大挑戰(zhàn)。
近年來，隨著小波分析方法的發(fā)展，基于結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的小波包能量譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷預(yù)警和損傷識別開始得到研究。研究表明，基于小波包能量譜的結(jié)構(gòu)損傷預(yù)警方法與結(jié)構(gòu)頻率和振型等模態(tài)參數(shù)相比，具有更好的損傷預(yù)警適用性、損傷敏感性和噪聲魯棒性。
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