绪论 1
0.1 结构健康监测的研究与应用 1
0.2 结构损伤诊断的研究与应用 4
0.2.1 结构损伤诊断概述 4
0.2.2 结构损伤诊断的动力指纹类方法 5
0.2.3 结构损伤诊断的小波变换类方法 6
0.3 本书的目的和主要内容 10
参考文献 10
上篇 工程结构损伤预警理论与方法第1章 小波变换的基本原理 15
1.1 概述 15
1.2 小波变换 15
1.2.1 连续小波变换 15
1.2.2 离散栅格下的小波变换 17
1.3 多分辨率分析 18
1.3.1 多分辨率分析的思想 18
1.3.2 多分辨率分析的定义与性质 19
1.3.3 Mallat算法 20
1.4 小波包分析 22
1.4.1 小波包分析的思想 22
1.4.2 小波包分析的定义与性质 23
参考文献 25
第2章 基于小波包能量谱的结构多尺度损伤分析原理 26
2.1 概述 26
2.2 信号的多尺度表示 27
2.3 结构动力系统的多尺度损伤分析 30
2.3.1 结构动力系统描述 30
2.3.2 结构动力系统的多尺度描述 31
2.3.3 结构动力系统的多尺度损伤分析 33
2.4 基于小波包能量谱的结构多尺度损伤分析 36
2.4.1 结构动力响应的小波包能量谱 36
2.4.2 数值算例 39
2.5 小结 44
参考文献 45
第3章 基于小波包能量谱的结构损伤预警方法 46
3.1 概述 46
3.2 结构损伤预警的小波包能量谱 46
3.2.1 引言 46
3.2.2 小波函数的选择 47
3.2.3 小波包分解层次的选择 52
3.3 基于小波包能量谱的结构损伤预警方法 55
3.3.1 结构损伤特征向量 55
3.3.2 结构损伤预警指标 58
3.4 小结 63
参考文献 63
第4章 ASCE Benchmark结构损伤预警研究 65
4.1 概述 65
4.2 ASCE Benchmark结构试验概况 65
4.2.1 问题的提出 65
4.2.2 ASCE Benchmark结构概况 66
4.2.3 试验内容 67
4.3 试验结果与分析 71
4.3.1 试验结果 71
4.3.2 试验分析 73
4.3.3 讨论 78
4.4 小结 83
参考文献 83
第5章 环境激励下的结构损伤预警方法 85
5.1 概述 85
5.2 环境激励下的结构损伤预警方法 86
5.2.1 结构损伤预警方法 86
5.2.2 数值算例 90
5.2.3 试验验证 97
5.3 小结 104
参考文献 104
下篇 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警的方法实现与应用第6章 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警策略与方案 109
6.1 概述 109
6.2 润扬大桥斜拉桥的基准有限元模型 109
6.2.1 引言 109
6.2.2 润扬大桥斜拉桥概况 110
6.2.3 基准有限元模型的建立与修正 110
6.2.4 有限元模型验证 112
6.2.5 结语 115
6.3 基于模态参数的润扬大桥斜拉桥结构损伤预警分析 115
6.3.1 引言 115
6.3.2 固有频率指标 116
6.3.3 模态曲率指标 118
6.3.4 模态应变能指标 124
6.3.5 模态柔度指标 127
6.3.6 斜拉索索力指标 131
6.3.7 结语 133
6.4 基于小波包能量谱的润扬大桥斜拉桥结构损伤预警分析 135
6.4.1 引言 135
6.4.2 损伤敏感性分析 136
6.4.3 噪声鲁棒性分析 140
6.4.4 结语 144
6.5 小结 145
参考文献 146
第7章 润扬大桥斜拉桥健康监测数据的损伤预警分析 148
7.1 概述 148
7.2 润扬大桥斜拉桥健康监测数据的损伤预警分析 148
7.2.1 实测动力响应 148
7.2.2 实测动力响应的模态频率分析 151
7.2.3 实测动力响应的小波包能量谱分析 168
7.3 小结 187
参考文献 187
第8章 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警系统的设计与实现 189
8.1 概述 189
8.2 润扬大桥结构健康监测系统概况 189
8.2.1 系统总体构成及功能 189
8.2.2 结构健康监测系统子系统简介 191
8.3 润扬大桥斜拉桥结构损伤预警系统的设计与实现 194
8.3.1 结构损伤预警系统的总体设计 194
8.3.2 损伤预警系统的数据库设计与实现 198
8.3.3 损伤预警系统的应用软件设计与实现 199
8.4 小结 201
参考文献 202