买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：江苏科技大学

摘要：本发明公开了一种基于长期振动监测数据的大跨悬索桥结构损伤识别方法；属于桥梁结构检、监测领域；其操作步骤：获取结构振动响应数据；对结构振动响应数据进行滤波；计算滤波后结构响应数据的均方根包络时程曲线；计算结构不同测点的能量累计指标占比；计算结构损伤评估阈值参数；确定在长期运营荷载作用下结构的易损部位。本发明可以较为准确地计算结构加速度时程与结构累计耗能之间的关系，可通过损伤敏感程度指标准确地描述运营荷载作用下结构的健康状态变化，并确定结构的易损部位，对于定量评价运营荷载作用下结构的服役性能及安全状态的变化特征具有重要意义。

主权项：1.基于长期振动监测数据的大跨悬索桥结构损伤识别方法，其特征在于：其操作步骤如下：1：获取结构振动响应数据；2：对结构振动响应数据进行滤波；首先，基于结构的固有动力特性确定目标频率带宽；对结构进行有限元建模，并进行模态分析，计算得到结构各阶模态频率，然后结合振动测点数量与分布情况确定监测系统能够采集的结构振动模态阶数，并选择合适的目标频率带宽[fmin,fmax]使其覆盖各阶结构自振频率；为了覆盖有限元模型模态分析计算所得的各阶频率，可将时程信号的目标频段定为[0.05Hz，0.1Hz]；然后，利用希尔伯特-黄变换中的经验模态分解EMD，将原始数据uijt分解为n阶固有模态IMF分量cktk＝1,2,…,n；对各阶IMF分量进行功率谱密度分析，剔除振动频率小于fmin的IMF分量，并利用分型守恒原理对剩余的IMF分量进行滤波，得到lktk＝1,2,…,nl，nl为筛选得到的有效IMF分量阶数；组合各阶滤波后的IMF分量：获得滤波加速度时程信号；滤波函数为： 其中，T是所给定的任意时刻范围最大值，ω为信号的振动频率，参数a和b分别表示局部扩散项与非局部反扩散项；参数a和b可以通过由目标频率带宽确定的门限频率ω1，极大值频率ωM以及极大值频率对应的值M值计算获得，表达式为： 其中，ω1和ωM满足两者的比值仅与参数λ有关，当λ在0,2区间内变化时，两者的比值在内变化；为便于操作在实际情况中可以将λ、ω1以及M设为定值；根据信号的目标频段，以及桥梁结构门限频率和极大值频率等参数，分别求得到4π2a＝0.01，b＝0.05以及λ＝1.8；3：计算滤波后结构响应数据的均方根包络时程曲线；针对滤波得到的加速度数据，根据均方根包络原理，分别计算RMS上包络曲线和RMS下包络曲线，其表达式为： 其中，为滤波后的加速度时程信号；uupt为滤波后加速度时程信号的上包络时程曲线；ulowt为滤波后加速度时程信号的下包络时程曲线；w为RMS包络内滑窗长度；4：计算结构不同测点的能量累计指标占比；首先，利用加速度时程曲线的上下RMS包络线来计算时间间隔内与加速度振动相关的时域能量；其表达式为： 其中，nrec是记录的加速度时程数量，该值取决于监测时长；ntime是单个时程内记录的加速度点数；然后，以历年时域信号能量ERMS为基础，计算其测点j的累计能量随时间的相对变化量Hj，将j测点的累计能量变化量除以全桥测点的累计能量变化量，得到占比Qj，Hj与Qj的表达式分别为： 其中，为桥梁运营过程中加速度时程的时域能量；为桥梁初始状态下加速度时程的时域能量；ns为全桥振动测点数量；5：计算结构损伤评估阈值参数；6：确定在长期运营荷载作用下结构的易损部位。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏科技大学 基于长期振动监测数据的大跨悬索桥结构损伤识别方法