曲率模态小波分析在框架结构损伤识别中的应用

李 震 丁 科 曾 超

（1 中南林业科技大学土木工程学院，湖南 长沙 410004；2 中南林业科技大学工程流变学湖南省重点实验室，湖南 长沙 410004）

框架结构在实际工程中应用广泛。在实际工作中，由于受广义荷载的影响，结构可能会出现损伤，当损伤累积达到一定的程度，就会导致严重的事故，给人们生命和社会财产带来无法挽回的损失。因此研究框架结构的损伤识别理论与方法，不仅具有重要的理论意义，而且对于工程实际具有重要的应用价值。

目前结构损伤识别方法分为有损检测和无损检测，其中无损检测更是广泛应用于实际工程。曲率模态技术广泛应用于土木工程损伤识别领域，若其敏感性能进一步提高，无疑将更有利于损伤识别工作。

刘习军[1]等提出了基于小波子带信号能量曲率变化的损伤识别方法，可以对损伤进行有效识别，且不受激励位置及荷载大小影响。丁科[2]提出以模态曲率为基础，模型实验表明，模态曲率差的绝对值不仅反映了桥梁损伤的位置，而且某些阶振型的模态曲率差还指示了损伤单元的长度。张辉东等[3]采用模态应变能变化率方法进行结构损伤识别、定位，并提出了一种只需低阶模态即可精确求解损伤程度的方法。张勇[4]通过数值仿真，指出曲率模态对于结构损伤敏感性上的不足，从而提出新的损伤指标即曲率模态变化率指标。Zhi-Bo Yang等[5]提出了一种简单的傅立叶谱法来代替传统的中心差分法计算梁的模态曲率（MC），该方法可以对空间导数进行全局谱计算，同时为噪声的抑制提供了依据。……