基于影像及小波变换的桥梁损伤识别

作     者：郑佳艳 李衡 刘海京 刘琰 罗仁伟 陈海林 ZHENG Jia-yan;LI Heng;LIU Hai-jing;LIU Yan;LUO Ren-wei;CHEN Hai-lin

作者机构：重庆交通大学土木工程学院重庆400074 招商局重庆交通科研设计研究院有限公司重庆400076 

基　　金：国家自然科学基金(51708068) 重庆市重庆交通大学研究生科研创新项目(CYS22398) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第29期

页      码：12687-12696页

摘      要：桥梁损伤定位和定量分析是桥梁健康监测的难点,为提高桥梁结构损伤位置识别的精度及准确性,利用位移模态对结构局部损伤的敏感特性,提出基于影像和小波变换的桥梁损伤识别新方法,通过工业相机获取悬臂梁振动形态,利用模版匹配方法提取结构动态位移响应及模态参数,对位移模态进行小波变换,建立小波系数平方差的损伤指标识别结构损伤位置。通过室内悬臂竖梁振动实验,对全域测点的振动衰减信号快速傅里叶变换成功获取了结构的模态振型,与数值模拟结果比较表明试验获得一阶固有频率最大误差为2.202%,二阶固有频率最大误差为3.182%,表明所提方法用于结构位移测量的可行性以及测量精度的可靠性;在此基础上利用小波系数平方差的明显突峰特性可准确识别结构单损伤、多损伤的存在,并能准确定位损伤位置。研究表明,所提方法可以准确识别不同位置、不同程度的单损伤和多损伤,具有远距离、非接触、高精度、高效快捷、可多点监测提升振型空间分辨率等优点,为桥梁结构全域损伤识别提供了一种新方法。

主 题 词：图像序列 动态位移响应 小波变换 模态参数 损伤定位 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-1815.2023.29.041

馆 藏 号：203124222...