[发明专利]基于移动车辆的梁式桥梁结构的损伤定位方法

摘要

本发明公开了一种基于移动车辆的梁式桥梁结构的损伤定位方法，属于结构损伤识别计算领域。在梁式桥梁结构的不同位置移动车辆，将车辆看作质量附加在结构上。通过沿桥梁长度方向连续移动车辆测取质量‑结构系统的固有频率，进而对频率信号进行平稳小波分析定位结构的损伤位置。该方法能显著提高频率的信息量，不依赖结构的有限元模型，抗噪能力强，操作简单，易实施，因此具有良好的应用前景。

主权项

1.一种基于移动车辆的梁式桥梁结构的损伤定位方法，其特征在于，移动车辆(2)静止地停滞于梁式结构(1)上，将移动车辆(2)看作集中质量附加在梁式结构(1)上，则集中质量与梁式结构(1)组成结构系统，加速度传感器(3)均匀布置在梁式结构(1)上；利用环境随机激励或模态力锤(4)给结构系统施加外部激励，测得加速度传感器(3)的响应，利用随机子空间法计算质量‑结构系统的固有频率；然后移动车辆(2)到梁式结构(1)的不同位置，测量和计算结构系统的频率，具体如下：首先将梁式结构(1)划分为i个子结构，并在梁式结构(1)上分n次附加相同的集中质量：首先，在梁式结构(1)的第一个位置附加移动车辆(2)并获取加速度传感器(3)的响应，得到移动车辆(2)在梁式结构(1)第一个位置时结构系统识别的k阶固有频率(ω1,1,ω2,1,…ωk,1)；再在第二个位置附加质量得到移动车辆(2)在第二个位置时结构系统的k阶固有频率(ω1,2,ω2,2…ωk,2)，重复以上测量方式，经过n次测量后得到移动车辆(2)在第n个位置时结构系统的前k阶固有频率(ω1,n,ω2,n…ωk,n)；则通过在梁式结构(1)上沿长度方向的不同位置附加质量，得到每阶频率随位置的变化曲线，当梁式结构(1)发生损伤时，梁式结构(1)对应的固有频率随之变化，频率曲线包含着梁式结构(1)的损伤信息，利用测得的频率曲线识别梁式结构(1)的损伤位置；频率曲线经过小波三层分解为近似系数和细节系数，近似系数包含信号的低频信息，细节系数包含信号的高频信息，小波基选用sym6；最后通过观察细节系数的突变位置，确定梁式结构(1)的损伤位置。