移动载荷下桥梁速度响应小波分析多裂纹识别

耿 佳，张伟伟，赵子龙，耿佳杨

(太原科技大学应用科学学院，太原 030024)

土木结构坍塌事故会给人类的生命及财产带来巨大的损失[1]。桥梁作为交通工具的重要组成部分，一旦发生坍塌事故会造成无法挽回的生命财产损失[2]，所以对桥梁进行监测，在结构发生早期损伤时及时发现并采取相应的加固措施成为桥梁管理的重要组成部分。

在桥梁工程中，移动载荷是“车辆-桥梁”系统中对车辆载荷和重物载荷的简化模型。自2000年以来，如何利用桥梁结构在移动载荷下的动态响应进行结构损伤识别受到了越来越多的研究人员的关注。王步宇，俞亚南[3]研究了利用移动载荷作用下结构的振动响应幅值和非线性特征的变化来提取有关结构的损伤信息；徐伟华，吕忠荣等[4]人研究了基于多跨连续桥梁的某一桥梁物理参数在移动在移动载荷作用下的响应灵敏度的有限元模型修正法来识别结构局部损伤；杜永峰，刘云帅等[5]研究了移动载荷作用下简支梁某一点挠度解析解，在理论上证明了挠度差值影响线对损伤的识别。Li和Law[6]利用数学方法模拟了移动载荷和具有损伤的桥梁结构的特性，在此基础上研究了基于桥梁结构在移动载荷作用下的响应敏感性作为损伤指标的损伤识别方法，并讨论了在不完备测量条件下该方法的识别精度。

小波理论作为非稳态信号处理的先进方法，在结构损伤检测中具有广泛的应用。其理论基础为结构中的损伤必然会导致结构动态响应的奇异点，小波分析适合于检测信号中的奇异点，该方法只需要测量桥梁少数几个点的响应信号，利用小波分析实现损伤定位和评估，具有理论明确，操作简单的特点。……