基于小波—模态方法的网壳结构损伤识别定位研究

论文摘要

工程结构损伤的识别与定位研究以前主要针对梁、框架等结构形式,根据大跨空间结构杆件、节点繁多等特点,提出用曲率位移、曲率模态和小波混合方法对空间结构的损伤进行识别和定位。以跨度100米的Schwedler网壳结构损伤前、后的曲率位移、曲率模态作为标识量,分别通过离散和连续小波变换的方法,判断网壳结构有无损伤并识别损伤位置,统计了小波系数差与结构损伤的图形关系,计算了各种损伤工况下用该方法判断损伤的准确程度。结果发现基于曲率模态和小波方法的大跨度网壳结构损伤定位精度很高,充分证明该方法对此类结构损伤定位具有有效性和实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 选题的背景和意义
• 1.3 国内外研究现状和方法总结
• 1.3.1 结构损伤识别技术的发展和研究现状
• 1.3.2 结构损伤识别方法发展现状
• 1.3.3 小波分析在结构损伤识别领域中的应用
• 1.4 本文主要研究工作
• 2 小波分析理论
• 2.1 小波分析理论的发展
• 2.1.1 Fourier变换
• 2.1.2 Garbor变换
• 2.2 连续小波变换及其基本理论
• 2.2.1 小波函数
• 2.2.2 连续小波变换
• 2.2.3 连续小波变换性质
• 2.3 离散小波变换及其基本理论
• 2.3.1 尺度和位移的离散化
• 2.3.2 离散变换小波系数
• 2.4 本文研究中所涉及的小波理论
• 3 基于小波变换和模态位移的梁式结构损伤识别模拟验证
• 3.1 基本原理
• 3.1.1 小波变换识别奇异点原理
• 3.1.2 损伤识别步骤
• 3.2 基于小波—模态位移的简支梁损伤识别数值模拟
• 3.2.1 损伤参量和小波基的选择
• 3.2.2 简支梁损伤情况判定
• 3.3 基于小波—模态位移的框架结构损伤识别数值模拟
• 3.4 本章小节
• 4 基于小波变换和模态曲率的梁式结构损伤识别模拟验证
• 4.1 基本理论
• 4.2 基于小波—模态曲率的简支梁损伤识别数值模拟
• 4.3 基于小波—模态曲率的框架结构损伤识别数值模拟
• 4.4 本章小节
• 5 基于小波变换的空间网壳结构损伤识别数值模拟
• 5.1 检测奇异性小波基的选择
• 5.2 损伤识别步骤
• 5.3 基于小波—模态位移的网壳结构损伤数值模拟
• 5.3.1 离散小波变换和模态位移的网壳结构损伤判断
• 5.3.2 连续小波变换和模态位移的网壳结构损伤判断
• 5.3.3 本节小结
• 5.4 基于小波—模态曲率的网壳结构损伤识别数值模拟
• 5.4.1 离散小波变换和模态曲率的网壳结构损伤识别
• 5.4.2 连续小波变换和模态曲率的网壳结构损伤识别
• 5.4.3 本节小结
• 5.5 损伤程度估计
• 5.6 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 后续工作的展望
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文
• 致谢
• 参考文献