【摘要】： 车辆的超载、超限运行,桥梁养护经费的不足,使桥梁长期处在病态的工作状态。既有旧桥的安全运营一直是人们较为关注的热点问题,国内、外桥梁不断发生的坍塌事故,给人们敲响了警钟。近年来,桥梁的实时监测成为比较活跃的研究领域,它涉及多门学科,多项技术,是一项非常实用的在线监测系统。使人们对桥梁结构的工作状态、健康情况有了一个明确地认识。 小波变换理论是近年来迅速发展起来的新兴学科,已成为众多领域的研究热点。本文首先对国内外桥梁的监测研究现状进行了全面、系统的评述,介绍了桥梁实时监测系统的构成及工作过程,然后详细介绍了小波变换的概念和它具有良好时频局部与多分辨率分析特性,及在桥梁实时监测系统中应用的可行性,并利用Matlab和ANSYS仿真试验验证了小波变换在信号去噪和小波的奇异性检测原理分析突变信号的能力。最后,结合三座既有桥梁的现场试验,对结构的动力信号进行实时监测,通过对信号的小波分析,观察不同尺度下信号图像,来判断结构损伤的存在。由于多尺度分析方法具有较高的计算效率,能够通过预警阀值的设置,来进行实时监测的在线预警。 【关键词】：小波变换 旧桥 实时监测
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP274.4
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.156687
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-20
• §1-1 旧桥实时监测的必要性8-11
• §1-2 桥梁结构实时监测的概念11
• §1-3 国内外研究现状11-14
• 1-3-1 实时监测技术的应用11-13
• 1-3-2 实时监测系统的构成13-14
• §1-4 桥梁结构监测的理论研究发展14-18
• 1-4-1 信号分析与参数识别15-16
• 1-4-2 振动的损伤识别方法16-18
• §1-5 当前桥梁实时监测的主要问题18-19
• §1-6 本文研究背景19
• §1-7 本文研究的主要内容19-20
• 第二章 小波变换理论20-29
• §2-1 小波变换的产生、发展20
• §2-2 小波变换在土木工程中的应用20-21
• §2-3 多尺度分析与 Mallat 算法21-23
• §2-4 小波变换理论23-28
• 2-4-1 小波和小波变换23-26
• 2-4-2 小波包分析26-28
• §2-5 小结28-29
• 第三章 小波变换的监测信号分析29-41
• §3-1 小波变换的多尺度性29-33
• §3-2 小波变换去噪33-36
• 3-2-1 去噪原理33-35
• 3-2-2 去噪的实现35-36
• §3-3 仿真监测信号分析36-40
• 3-3-1 Matlab 仿真试验36-37
• 3-3-2 ANSYS 仿真试验37-40
• §3-4 小结40-41
• 第四章 小波变换对旧桥结构损伤的分析和预警41-55
• §4-1 小波变换用于突变信号检测的原理41-43
• §4-2 小波变换模极大值的确定方法43-44
• 4-2-1 Lipschitz 指数43
• 4-2-2 小波变换极大值与 Lipschtiz 指数的关系43-44
• §4-3 小波变换在旧桥实时监测中的应用44-53
• 4-3-1 仿真试验44-45
• 4-3-2 现场试验45-53
• §4-4 阀值预警53-54
• §4-5 小结54-55
• 第五章 结论与展望55-57
• §5-1 结论55
• §5-2 展望55-57
• 参考文献57-59
• 致谢59