波动理论结合CEEMD-小波阈值识别噪声环境下的结构损伤

李 旭，陈 欣，常 军

（1.苏州科技大学 土木工程学院，江苏 苏州215011；2.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京210019）

为了保障人们的生命财产安全，延长结构寿命，避免房屋倒塌、桥梁坍塌等灾难性事故发生，有学者提出了在结构中嵌入健康监测系统的概念[1]。该系统能实时监测和诊断土木工程结构的状态，及时地发现结构的损伤、对可能出现的灾害进行预测并评估其安全性能[2]。结构健康监测系统已经成为土木工程学科发展的重要方向之一[3]。结构损伤识别是结构健康监测系统的核心内容，有效的结构损伤识别方法能够准确地判断结构的健康状况[4]。基于振动特性的结构损伤识别方法能够对结构进行整体检测,已经成为损伤识别的主要研究方向之一，但是该方法测量精度较低且对局部损伤识别困难，因此国内外开展了波动理论在结构损伤识别中的应用研究。

2006年，Snieder等对建筑物记录不同层的响应信号进行反卷积，这种反卷积将固有衰减和辐射衰减分开，从顶层响应的反卷积获一个上行波和一个下行波叠加的波形，利用脉冲响应函数识别结构中的剪切波速[5]。2008年，Todorovska等用反卷积的方法对7层结构在不同地震下进行分析，研究结果表明，基于波传播时间的结构损伤识别结果与实际探查到的损伤情况基本一致，而基于振动特性的结构损伤识别方法会出现误判的现象[6]。2012年，苗晓婷提出了基于导波理论的损伤识别方法，并对以波的幅值为损伤指标对铝板进行损伤识别，研究结果表明，该方法能够有效地识别铝板的缺陷[7]。……