基于振动的桥梁损伤识别方法的现状和发展_李大军

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基于振动特性的损伤识别方法的研究进展_刘济科

基于振动特性的损伤识别方法的研究进展刘济科,汤　凯(中山大学应用力学与工程系,广东广州510275)摘　要:对基于振动特性的损伤识别方法做了比较详细的综述。

介绍了基于振动特性的损伤识别技术的基本问题及其在土木工程中应用的历史发展与现状,并对有关方法进行了总结和评述。

最后指出了基于振动特性的损伤识别方法还需要进一步解决的问题。

关键词:振动特性,损伤识别,工程结构中图分类号:TU317;O32 文献标识码:A 文章编号:0529-6579(2004)06-0057-05 目前,损伤识别技术已经发展并具有了坚实的物理和数学理论基础,是一门快速发展并具有广阔前景的研究领域。

基于振动特性的系统损伤识别方法是目前国内外研究的热点和难题。

这是一种全局方法,需要测得系统的模态参数(如固有频率,模态振型和模态阻尼),其基本思想是模态参数是系统物理特性(如刚度,质量和阻尼)的函数,因而物理特性的改变与系统动力响应的改变间是相关联的,可以利用这种关联来识别损伤。

这种方法和传统的无损检测技术相比特别适用于大型复杂结构,已被广泛运用于航空、航天、精密机械以及石油平台、大型桥梁、超高层建筑、大跨度网架等大型土木工程结构中。

本文拟对国内外基于振动特性的土木结构损伤识别的最新研究进展进行评述,指出了该研究领域中有待解决的一些问题。

1　振动特性的系统损伤识别系统的特性可以用模态参数和物理参数(主要是刚度和质量参数)进行描述。

物理参数是系统特性的直观表述,可以直接用于评价系统的特性。

模态参数也是系统的一个非常重要的特性,反映结构的质量和刚度分布状态,如果结构模态参数发生变化,也能间接反映结构的物理特性的变化。

损伤识别作为结构振动反问题,在识别过程中,先识别振动模态参数,再由模态参数识别系统物理参数,最后选用合理的损伤识别方法比较损伤前后系统的特性可以定性和定量地估计系统的损伤。

因此,损伤识别按照过程可分为以下3个基本问题:①模态参数识别,谭冬梅[1]对模态的参数识别做了较完整的综述;②系统动力模型修正,顾松年[2]对模型修正方法做了很好的综述;③损伤识别,选用恰当方法进行损伤识别的。

桥梁结构损伤参数识别技术的研究现状和发展趋势

近年来，国内外学者一直在寻找一种能适用于一个关键。桥梁结构的损伤识别与定位方法，从基于实测物理量的不
安徽
大型性很难采用，利用环境振动对结构损伤进行识别值得深入
研究；
⑥ 目前识别方法依赖于未损结构的精确有限元模型或试
④研究试验参数变化、环境参数变化对结构损伤识别的影响；
①有能及时发现间隔期内的损伤； ②结构的一些部位人难以到达； ⑧ 工作量大、费用高。
⑤不依赖外部激励源的损伤检测研究，对于精密机械、宇
航结构可以使用压电传感器为作动器，而土木工程结构由于其
法、射线诊断法、光学诊断法、涡流、磁粉诊断法、泄漏诊断法、红外诊断法
１桥梁结构损伤识别方法的研究现状
截止到目前，桥梁长期检查主要还是定期人工检测。定期
人工检测的局限性比较多：
②结构损伤机理的研究； ③传感器优化布设方法；
验结果，而当前大部分结构不具备这两类信息，发展不依赖早期资料的损伤识别方法是损伤检测方法走向成功的关键，要发展出适合所有结构的损伤检测方法可能有困难，找到能够针对
某一类结构，减少对早期资料的依赖方法就是很大的改善； ⑦在线损伤识别方法的研究；
周云（中铁四局集团有限公司，安徽合肥２３００７１）
摘要：根据国内外最新文献的分析研究，对近年来桥梁结构早期损
伤识别技术的方法的研究现状进行了综述，并对各种桥梁结构早期损伤识别的方法进行了评述；讨论了各种方法在理论上和实际应用中存

桥梁损伤识别的动态方法研究

桥梁损伤识别的动态方法研究摘要：桥梁损伤不仅影响交通运输系统的正常运转，而且也危及人们的人身财产安全。

所以，对于桥梁损伤修复工作不能盲目进行，在桥梁出现损伤情况时，建设人员首先应该采用科学的方法对损伤位置、损伤程度进行识别，之后找出导致桥梁出现损伤的原因，这样才能保证桥梁修复的正确性。

并且在修复的过程中，建设人员应该依据该桥梁实践的实际情况，保证修复方法的科学性。

桥梁损伤识别方法的科学性直接决定了桥梁修复工作的正确性。

因此，桥梁损伤识别方法是桥梁修复工作中的重点内容。

关键词：桥梁；损伤识别；研究方法1导言桥梁作为交通运输系统中不可缺少的一部分，在相关部门得到了特别的重视。

要使交通运输系统得以正常运行，作为其纽带的桥梁必须维持在一个健康稳定的状态。

但是现如今大多数桥梁由于人为设计、施工、管理方面的不到位以及自然环境恶化和地震等的影响下出现了桥梁损害、老化以及断裂现象。

就此本文对桥梁结构损伤识别的方法进行深入的探讨与剖析。

2导致桥梁出现损伤的原因在运营中一是外力原因，外力作用可以导致桥梁出现结构损伤。

二是自然灾害。

例如：暴风、洪水等，在巨大作用力下，这些自然天气很容易对桥梁造成结构损伤。

三是车辆超载。

虽然国内对于交通管制非常严格，但是仍有不法分子为了利益，对运输车辆私自改制，增加车辆的运输量，这增加了桥梁的负重，长期以往给桥梁损伤带来很大的隐患。

另外施工、设计阶段，方案不科学也是导致桥梁出现损伤的重要原因之一。

施工方案的不科学主要体现在以下几点：其一，桥梁结构设计不科学。

在桥梁设计的过程中，很多设计人员为了节省工作成本，很多桥梁的设计方案都是照搬、照抄，并没有对当地天气、地理地貌以及人流量进行细致分析，桥梁建设与当地的实际需求情况并不匹配；其二，施工方案执行力较低。

在建设的过程中，为了尽早完工，施工单位会改变施工方案，缩短施工线路。

改变施工方案是“牵一发而动全身” 的行为，它会带来很多连锁反应，很容易给桥梁造成结构损伤。

基于动力测试的桥梁损伤识别研究

然而，现有研究仍存在一定的局限性。例如，对于不同类型和程度的损伤，需要建立不同的机器学习模型进行识别，应用范围有限。此外，在数据采集和特征提取阶段，仍面临环境噪声干扰和设备精度不足等问题。
五、问题与挑战
当前基于动力测试的桥梁损伤识别技术面临以下问题和挑战：
1、数据采集质量是损伤识别的关键，但现有监测设备和方法在实时监测、抗干扰和精度方面仍有待提高。
背景目前，桥梁结构损伤识别与评定的研究已经取得了很多成果，但仍然存在以下问题： 1）损伤识别方法的准确性和可靠性有待进一步提高； 2）损伤识别方法的自动化程度较低，需要人工干预； 3）损伤评定标准不统一，难以进行对比和分析。
本次演示旨在解决上述问题，提出一种基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定方法，提高损伤识别的准确性和可靠性，降低损伤识别过程中的人工干预程度，并建立统一的损伤评定标准。
在综合评估理论方面，目前主要涉及方法的选择、数据的融合分析、评估指标的构建等问题。首先，需要针对不同的损伤类型和程度，选择合适的评估方法。例如，采用神经网络、支持向量机等机器学习方法对桥梁结构损伤进行分类和定量评估。其次，针对不同来源、不同时间段的测试数据，需要进行融合分析，提高评估结果的准确性和可靠性。
二、研究现状
基于动力测试的桥梁损伤识别技术自20世纪90年代以来逐渐得到应用和发展。早期的研究主要集中在利用振型或频响函数等传统结构力学方法进行损伤识别。随着计算机技术和数值模拟方法的进步，现代机器学习算法在桥梁损伤识别中的应用逐渐增多。这些算法通过训练大量样本数据，实现对损伤的自动识别和分类。
引言桥梁结构损伤识别与评定是桥梁工程领域的重要研究方向之一。随着桥梁使用年限的增长，结构损伤的发生率会增加，因此需要进行有效的损伤识别和评定。静力测试数据作为桥梁结构损伤识别与评定的主要依据，可以为结构损伤的准确识别和深度分析提供有力支持。本次演示将重点探讨基于静力测试数据的桥梁结构损伤识别与评定理论，以期为桥梁损伤识别与维护提供新的思路和方法。

桥梁结构损伤识别研究现状与展望

桥梁结构损伤识别研究现状与展望桥梁结构损伤识别是指通过对桥梁结构的监测和数据分析，发现并评估结构损伤的程度和位置。

损伤识别技术的不断发展，对于保障桥梁安全运行和维护桥梁结构具有重要意义。

本文将介绍桥梁结构损伤识别的研究现状，并展望未来的研究方向。

桥梁结构损伤识别的方法主要分为基于模型的方法和基于信号处理的方法。

基于模型的方法通过建立桥梁结构模型，将实际监测数据与模型数据进行比较，以发现结构损伤。

基于信号处理的方法则通过分析桥梁结构的振动响应信号，利用信号处理技术识别出结构损伤的位置和程度。

目前，基于模型的方法主要包括有限元方法和神经网络方法。

有限元方法通过将桥梁结构离散化为有限个单元，利用力学原理进行结构损伤识别。

神经网络方法则通过训练神经网络以学习桥梁结构的损伤模式，从而进行损伤识别。

基于信号处理的方法主要包括频域分析和时域分析，其中频域分析通过分析结构的振动频率响应来识别损伤，时域分析则通过分析结构的振动时间历程来进行损伤识别。

目前，这些方法在桥梁结构损伤识别中都得到了广泛的应用，但也存在一些问题。

有限元方法和神经网络方法的计算量大，对计算机性能要求高，频域分析和时域分析则对信号的采集和噪声处理要求较高。

因此，针对不同的情况需要选择合适的损伤识别方法。

随着科技的不断发展，桥梁结构损伤识别也将迎来更多的发展机遇。

随着传感器技术和数据采集技术的发展，将会有更加准确和实时的损伤识别方法。

同时，随着计算机性能的提高和人工智能技术的发展，将会有更加高效和准确的损伤识别算法。

基于深度学习等技术，可以建立更加精细和复杂的桥梁结构损伤模型，提高损伤识别的准确性和鲁棒性。

另外，可以通过多学科交叉，将生物学、化学等其他领域的技术与损伤识别相结合，开拓新的研究方向。

例如，生物学中的细胞损伤识别方法可以应用于桥梁结构的损伤识别中，化学中的物质损伤识别方法也可以与桥梁结构损伤识别相结合。

在应用方面，未来桥梁结构损伤识别技术将更加注重实际应用。

桥梁结构损伤识别技术的研究进展

科技信息
博士・家论坛专
赫梁结构损伤识别技术硇研穷进展
重庆交通大学 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ张奔牛毛成林
［摘要］梁结构的安全与健康状况关系着国家财产和人民生命的安全，而桥梁垮塌事件屡屡发生，渐引起了社会和人民的高桥然逐度重视和广泛关注。大部分桥梁结构垮塌事故源于对结构损伤地忽视，或者是缺乏有效的识别方法。因此，梁结构损伤识别方法的桥研究对确保桥梁结构安全与健康有极其重要的作用和意义。本文主要研究桥梁结构损伤识别方法的发展应用情况。［键词】梁结构损伤识别关桥
观的检测手段，避免观测人员知识背景和专业技术经验等的影响，但是该套系统基本原理是图像处理技术，以及需要技术人员操作、系统比较庞大等特点只适用于现场检测，不能实现长期、程、并远自动监测。
的作用、桥梁结构勘测设计、施过程等密切相关。现有的桥梁挠度检测和监测技术［１：１６１］－（）站仪１全全站仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，可实现测量结果自动显示、记录和存储，并能与外同设备交换测量信息和控制信息，是其存在操作过程较为复杂，但受工作环境因素影响大，结果计算相对复杂等不足。（）２倾角仪倾角仪是利用电容伺服式倾角仪与数字积分器联结，测量出桥梁的挠度曲线。该方法使厢烦琐，对测量人员的素质要求高，倾角仪之间的相位差、瞬态反应时间和零点漂移等不足，使测量精度难以把握。（）分表测量法３百百分表测量法是利用齿条一齿轮传动机构将线位移转变为角位移，通过放大后，将检测的直线往返运动转换成指针的回转转动，以指示其位移数值。该种方法是比较传统的挠度测量方法，其分辨率为００ｒ量程为５５ｍ．１ｍ，ａ－２ｍ。存在费时费力，工作效率低下，应用范围较小等不足。

损伤识别

桥梁结构损伤识别研究综述摘要：首先阐述了桥梁结构损伤识别在桥梁结构中的重要性，介绍了国内外桥梁结构损伤识别研究现状，在此基础上，又介绍了用于桥梁结构的各种损伤识别方法和存在的问题，最后提出了桥梁结构损伤识别的发展方向。

关键词：损伤识别，桥梁结构，神经网络，曲率模态引言桥梁结构在长期使用过程中会发生各种损伤，导致桥梁结构的承载能力的降低，甚至会导致桥梁的倒塌，造成巨大的经济损失和人员伤亡。

为了保证桥梁的安全性，需要及时的发现桥梁结构存在的损伤情况。

目前，桥梁结构损伤识别已经成为国内外研究的热点。

1 国内外桥梁结构损伤识别研究现状损伤识别最早用在航天及机械领域并得到了广泛的研究，在健康监测引起普遍关注的同时被应用在桥梁领域。

鉴于桥梁所处环境的复杂性及结构特性的随机性，桥梁的损伤识别目前还没有一个统一的标准或准则参考，实际的应用也较少，但还是取得了一些成就。

自70年代以来，随着振动测试和分析技术的发展，国际上广泛开展了应用振动技术对机器设备与工程结构进行损伤识别和监测的研究。

近年来，国外学者在利用振动模态分析理论进行结构损伤识别方面开展了大量的研究工作，提出了各种各样的识别方法。

早期，主要是以Vandiver和Begg[9]等的研究工作为基础，根据模态频率的变化来探测桥梁结构的损伤。

Spyrakos[5]进行了一系列的桥梁模型试验，分别测试了模型梁在不同类型、位置和程度损伤条件下的低频自振特性，发现一定水平的损伤与结构动态特性有确定的相关性，但是仅用频率改变作为结构损伤因子是不充分的。

Aktan等则从结构静力柔度阵出发，根据桥梁载重汽车静力测试结果，通过对比观测模态柔度和静力测试柔度，评估了模态柔度作为损伤指针的可靠性。

除了这些较为零星的工作以外，美国通过I-40桥梁项目和Alamosa峡谷项目，对桥粱健康诊断中的结构损伤识别方法进行了系统的研究，试验结果表明振型关于结构损伤识别伤较为敏感。

Stubbs等[8]也对I-40桥进行了损伤识别的研究，利用振型曲率计算了结构局部应变能，通过应变能的改变来识别桥梁的损伤。

桥梁损伤检测与诊断方法研究

桥梁损伤检测与诊断方法研究随着社会的不断发展，桥梁建设在城市化的过程中起着重要的作用。

然而，在桥梁使用过程中，由于各种原因，桥梁也会出现各种损伤，如裂缝、缺损等，这些损伤可能对桥梁的安全性产生很大影响。

因此，桥梁损伤检测与诊断方法的研究对于确保桥梁的安全性非常重要。

目前，针对桥梁损伤检测与诊断方法的研究已经取得了不少的进展。

接下来就分别从桥梁损伤检测方法、桥梁损伤诊断方法以及未来的研究方向来讨论桥梁损伤检测与诊断方法的研究。

一、桥梁损伤检测方法桥梁损伤检测方法是利用各种技术手段对桥梁进行检测。

目前，有很多种桥梁损伤检测方法，如视觉检测法、声波检测法、电磁检测法、红外检测法等。

这些方法都有各自的优缺点。

视觉检测法是利用视觉技术对桥梁进行检测，包括目视检测和摄像机检测等。

这种方法可以检测桥梁的外观形态和细节，能够便捷地发现桥梁的表面损伤，如裂缝、腐蚀、锈蚀等，但对于深部裂缝等难以检测。

声波检测法是利用声波对桥梁进行检测。

这种方法可以检测深部裂缝，但是不能检测结构内部的损伤。

电磁检测法是利用电磁波对桥梁进行检测，可以检测结构内部的损伤，但是对于裂缝等细微损伤难以检测。

红外检测法是利用热像仪对桥梁进行检测，可以检测桥梁的温度分布情况，但是对于深部损伤难以检测。

因此，不同的检测方法需要交替使用，从而更全面地了解桥梁的状况。

二、桥梁损伤诊断方法桥梁损伤诊断方法是指根据损伤情况来确定桥梁的结构是否受损或需要进行维修。

目前，常用的桥梁损伤诊断方法主要有静载试验、动载试验和计算方法等。

静载试验指的是在无风无震的情况下用重物对桥梁进行测试，观察桥梁变形情况，以确定桥梁的承载力。

动载试验是在真实的交通条件下对桥梁进行测试，观察桥梁受力情况。

计算方法则是利用数学模型对桥梁进行计算，从而得出桥梁受力情况和结构安全性。

计算方法的优点是成本低、时间短，但是由于建模和参数估计等方面的不确定性，可能会导致诊断结果偏差较大。

三、未来的研究方向桥梁损伤检测与诊断的研究是一个不断发展的领域，在未来的研究中还可以从以下几个方面来提高桥梁检测与诊断的准确性。

基于振型差值曲率的桥梁损伤识别方法研究的开题报告

基于振型差值曲率的桥梁损伤识别方法研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着现代桥梁建设的迅速发展，桥梁的安全问题也越来越受到重视。

桥梁的损伤与破坏不仅可能造成财产损失，更关系到大量的人员安全。

因此，桥梁损伤识别及安全评估一直是桥梁工程领域的研究热点。

传统的桥梁健康监测方法主要是基于传感器的数据采集和信号处理技术，但是存在着诸多的缺陷，如容易受到环境噪声的干扰、传感器安装位置受限、数据采集难度大等问题。

因此，在传统方法的基础上，提出了一些基于振型差值曲率的桥梁损伤识别方法，该方法基于振型差值曲率理论，通过计算桥梁结构的变形或振动曲率，对桥梁结构是否存在损伤进行判断。

本研究旨在探究基于振型差值曲率的桥梁损伤识别方法，通过精确的模型分析，进一步深入了解该方法的原理和特点，为桥梁健康监测提供一种可靠的、高精度的损伤识别方法。

二、研究内容及方法1. 探究振型差值曲率理论及其在桥梁损伤识别中的应用。

2. 建立桥梁结构数学模型，利用ANSYS软件模拟桥梁不同损伤情况下的振动响应；同时，通过实验测试获得桥梁结构的振动响应数据。

3. 基于振型差值曲率理论和计算方法，对模拟数据和实验数据进行分析处理，识别桥梁存在的损伤。

4. 对所获得的分析结果进行对比和验证，评价振型差值曲率方法的识别准确度及难易程度。

三、预期研究成果1. 揭示振型差值曲率理论及其在桥梁损伤识别中的应用，深入探究该方法的原理及特点。

2. 建立桥梁结构模型，获得模拟和实验数据，验证基于振型差值曲率的桥梁损伤识别方法的准确性和适用性。

3. 提供一种可靠的、高精度的桥梁健康监测方法，为桥梁工程领域的技术发展提供有力支持。

四、研究进度安排第1-2个月：文献调研、研究桥梁振型差值曲率理论、制定实验方案。

第3-6个月：进行桥梁结构模拟和实验，获得相应的振动响应数据。

第7-8个月：基于振型差值曲率方法对数据进行分析处理，识别桥梁存在的损伤。

第9-10个月：对所获得的数据进行对比和验证，评价振型差值曲率方法的识别准确度及难易程度。

基于动力参数的桥梁结构损伤识别研究进展

１基于振动的损伤识别方法
基于动力参数对桥梁结构进行损伤识别时，构损伤敏结感参数的选择是结构损伤识别结果准确可靠的保证。近些年来，多学者基于不同的结构损伤敏感参数对其进行了损许伤识别研究．些敏感参数主要包括：有频率、尼比、这同阻振型、变模态、变能、响函数等。应应频
基于动力参数的桥梁结构损伤识别研究进展
魏锦辉，潘春风
郑州航空工业管理学院（５０５４０１）
摘要：简要介绍了基于结构动力参数的损伤识别方法的发展情况和研究现状，并在前人的基础上对其据桥梁损伤识别方法中现存的问题，望了桥梁损伤识别未来的发展方向和趋势，同展以
的理论和试验方法进行了细致的研究。过对一个带有小孔通
频率测试Ｌ所选测点的位置无关，最易获得的模态参ｊ是数．测试精度比较高，此通过频率变化来识别桥梁结构且因是否发生损伤是最为简单、为实用的方法。１７最９９年，ａ — ｃｗｌｅｙ和Ａａｓ过特征值对结构物理参数的灵敏度分析，ｄｍ通提出在结构只存在单处损伤的情况下，伤前后仟意两阶频率损变化的比值仅是损伤位置的数，与损伤程度无关。１９９７年．ａｗＳｌｕ对以自振频率为基础的损伤识别研究做了详细ａ的总结．指仅依靠自振频率的变化难以实现结构的损伤定位。另外频率反应的是结构的整体特性，结构局部损伤不对敏感，难反映结构的小损伤，往只能发现损伤，无法很往而确定损伤的位置和程度，在对称结构的两个对称位置发生如相同损伤时频率变化相同。１２基于振型的损伤识别法＿

基于动响应数据特征的桥梁结构损伤识别

基于动响应数据特征的桥梁结构损伤识别
杨少冲;张凯;李有晨;苏胜昔
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)3
【摘要】介绍了本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)的基本原理,探讨了POD在桥梁结构损伤识别中的应用。

提出了基于动响应数据特征的桥梁结构损伤识别方法,该识别方法基于POD技术对桥梁结构在不同位置、不同时刻收集到的位移快照矩阵(Snapshot Matrix)进行本征正交分解,得到结构的本征正交模态(POMs),进而构造出损伤指标来识别结构的损伤位置及程度,实现了对桥梁结构损伤的多工况识别。

并以保定黄花沟桥为例,通过数值模拟试验,验证了该方法的有效性,结果表明POD能够从空心板桥结构的振动响应数据中提取出结构的本质特征,并且提取过程简单、快捷,可为桥梁结构提供一种有效的损伤识别方法。

【总页数】8页(P134-140)
【作者】杨少冲;张凯;李有晨;苏胜昔
【作者单位】河北大学建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU317
【相关文献】
1.基于静力响应的桥梁结构损伤识别
2.基于响应灵敏度分析的桥梁结构损伤和车辆参数的识别
3.基于车致振动响应的含分布损伤桥梁结构识别方法
4.基于结构响应
向量与支持向量机的桥梁损伤识别方法5.基于响应灵敏度的桥梁下部结构损伤识别方法研究
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基于振动分析的桥梁结构损伤识别技术

基于振动分析的桥梁结构损伤识别技术桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其结构的安全性和可靠性至关重要。

随着时间的推移、交通流量的增加以及环境因素的影响，桥梁结构可能会出现各种损伤，如裂缝、腐蚀、疲劳等。

这些损伤如果不能及时被发现和修复，可能会导致桥梁结构的性能下降，甚至引发严重的安全事故。

因此，如何有效地识别桥梁结构的损伤，成为了桥梁工程领域的一个重要研究课题。

振动分析作为一种无损检测技术，在桥梁结构损伤识别中得到了广泛的应用。

振动分析的基本原理是基于结构的动力特性，如固有频率、振型和阻尼比等，与结构的物理参数（如质量、刚度和阻尼）之间的关系。

当桥梁结构发生损伤时，其物理参数会发生变化，从而导致结构的动力特性也发生改变。

通过测量和分析桥梁结构在振动激励下的响应，可以获取其动力特性，并与未损伤时的基准数据进行对比，从而判断结构是否存在损伤以及损伤的位置和程度。

在基于振动分析的桥梁结构损伤识别中，常用的振动激励方式包括自然激励（如风、交通荷载等）和人工激励（如锤击、激振器等）。

自然激励通常是免费的，但激励信号的随机性较大，不利于数据分析。

人工激励可以提供更可控和更具重复性的激励信号，但需要专门的设备和操作，成本较高。

测量桥梁结构振动响应的传感器主要有加速度传感器、位移传感器和速度传感器等。

加速度传感器由于其测量精度高、响应速度快等优点，在桥梁结构振动测量中应用最为广泛。

传感器的布置方案对于获取准确和全面的振动响应数据至关重要。

一般来说，传感器应布置在结构的关键部位，如跨中、支座处、节点等，以捕捉结构的主要振动模态。

在获取了桥梁结构的振动响应数据后，需要对数据进行预处理和分析。

预处理包括去除噪声、滤波、积分和微分等操作，以提高数据的质量和可用性。

数据分析的方法主要有频域分析和时域分析两种。

频域分析通过对振动响应数据进行傅里叶变换，得到结构的频谱特性，从而识别结构的固有频率和振型。

时域分析则直接对振动响应的时间历程进行分析，如通过时域信号的特征提取、系统识别等方法来判断结构的损伤。

结构早期损伤识别技术的现状和发展趋势

振　动　与　冲　击第21卷第2期JOURNA L OF VI BRATION AND SH OCK V ol.21N o.22002　结构早期损伤识别技术的现状和发展趋势Ξ郑栋梁1　李中付1,2　华宏星2(1.中国人民解放军桂林陆军学院,桂林　541002;2.上海交通大学振动冲击噪声国家重点实验室,上海　200030)摘　要　本文综述了近几年来结构早期损伤识别技术的方法,对各结构早期损伤识别的方法进行了评述,讨论了各方法在理论上和实际应用中存在的问题。

根据国内外最新文献,指出了结构早期损伤识别技术发展的方向和趋势。

关键词:损伤识别,结构振动,模态分析中图分类号:O327;V214;T U311.30　引　言随着现代科学技术的迅速发展,航空航天器的大型化、复杂化以及大型海洋平台、高耸建筑、大跨度桥梁等新型复杂结构的出现,对于它们的损伤预报就显得非常重要。

更为重要的是,有些结构的重要部件一旦发生损伤,它的破坏程度迅速发展,而在未及时发现的情况下,很快导致整个结构的毁坏,后果不堪设想[1]。

损坏引起整个结构系统破坏的事件很多:1983年6月28日凌晨一点钟,美国康涅狄格洲(C onnecti2 cut)的Mianus江高速公路大桥突然倒塌,桥上的数部车辆随即堕入江中,造成三人死亡和三人受伤,幸好事故发生的时间是凌晨,如在白天发生时,引起的后果难以想象。

造成大桥倒塌的主要原因是桥的腐蚀和交通循环载荷引起的疲劳。

然而,仅在九个月前,该州交通部门对该桥还进行了安全检查[2];1994年韩国汉城市中心的一座桥梁也因内部损伤突然倒塌;再比如1988年4月28日,美国一家航空公司的一架波音737客机,在夏威夷(Hawaii)二万四千英尺高空,外壳突然断裂,造成六十九人受伤和一名乘务员被甩出飞机。

事故是由壳体的裂纹引起的。

而在事故发生前的六个月,该航空部门按照有关航空技术文件和波音公司的技术要求还对该机进行了全面检查和部分维修[3];另外,地震也引起结构的损伤。

基于结构振动损伤识别技术的研究现状及进展

振　动　与　冲　击第23卷第4期JOURNA L OF VI BRATION AND SHOCK V ol.23N o.42004　基于结构振动损伤识别技术的研究现状及进展Ξ王术新[1,2]　姜　哲2(1.镇江船艇学院船艇动力中心,镇江　212003;2.江苏大学振动噪声研究所,镇江　212013)摘　要　对目前关于结构振动损伤识别技术的基本方法、研究现状及进展进行了回顾与总结。

对基于结构振动响应和系统动态特性参数进行损伤识别方法的特点进行了简单的评述,介绍了智能诊断方法在损伤识别中的应用,并提出了结构损伤识别的发展趋势和研究方向。

关键词:损伤识别,结构振动,智能诊断,现状,进展中图分类号:O327,T U311.2 文献标识码:A0　引　言微小的疲劳损伤裂缝可以引起大型工程结构的破坏性失效和灾难性事故,特别是结构中的内部缺陷,通常用肉眼或观测仪器观测不到,这种潜在的缺陷危险性更大,可能造成更大的经济损伤和安全事故。

因此如何通过一定的监测手段和分析方法对结构进行检测与评估,以确定结构是否有损伤存在,进而判别损伤的位置和程度,以及结构的现状、使用功能和结构变化的趋势等,是目前很多学者十分关注的问题,所以利用无损检测的方法对工程结构进行损伤识别是目前研究的热点和难点[1-5]。

由于振动信号易于提取,探测器可以安装在人们不宜接近的结构部位等优点,于是有学者提出了基于结构振动模态分析的无损识别方法[1]。

损伤识别(无损识别)技术可分为局部损伤识别技术和全局损伤识别技术[2]。

局部损伤识别技术主要用于探测结构的局部损伤,它可以确定损伤的存在及其位置,对于压力容器等小型、有规则的结构,局部损伤识别技术效果很好;但对于大型、复杂结构,识别效果不佳,因此局部损伤识别技术仅用于检测结构的部分特别部件。

而全局识别方法是为了解决整个结构特别是大型复杂结构的损伤识别问题。

根据结构动力学理论可知,结构损伤的存在,必然会影响到结构的动态特性,使得结构参数受到影响,如降低结构的刚度、增大阻尼、改变结构的固有频率和振型、影响结构边界条件的变化等,所以利用结构模态参数的改变可以用来识别损伤的存在、位置和程度等,所以目前人们更关注、研究得更多的是全局损伤识别法。

桥梁损伤识别方法的研究现状

桥梁损伤识别方法的研究现状作者：方孟然崔文涛高鑫来源：《城市建设理论研究》2013年第23期摘要：通过回顾大型桥梁损伤识别方法的发展历程，介绍各种桥梁损伤识别方法的大体思路，并通过实验结果的对照得出了各种桥梁损伤识别方法的优点以及不足之处，并在已有的实验条件下讨论了各种测试方法以后发展的方向，从而在现实损伤识别中可以通过现实的测试条件以及测试环境来决定具体的测试方法。

虽然桥梁损伤识别方法的研究目前还没有形成比较系统性的规范，以下几种识别方法都能较为准确的测试桥梁损伤的具体情况，在以后的桥梁损伤识别方法的发展中具有非常好的指导性意义。

关键词：桥梁损伤识别振动神经网络空间小波分析曲率模态静载试验汽车动力响应单元模态综述中图分类号： TU997 文献标识码： A 文章编号：一引言通过恰当的方法及时了解桥梁的当前状态，特别是及时发现危及桥梁安全的损伤，是桥梁安全评价的核心问题，一些传统的结构检测方法都以局部无损检测技术为主，尽管目前这种技术可以对某些缺陷进行较为精确的定位，探查，甚至定量分析。

但对于隐秘构件的损伤以及大型复杂接哦古的检测则仍是力不从心。

以下具体介绍了几种主要的桥梁损伤识别的方法，各种方法具有较强的针对性，利用不同的实验依据对桥梁进行损伤检测都能得出较为精确的实验结果，对于以后桥梁损伤识别方法研究的发展具有良好的指导性作用。

二桥梁损伤识别方法1 基于振动的桥梁损伤识别方法随着使用年限的增加，工程结构中桥梁的长期检查仍然是定期人工检查，鉴于定期人工检查的局限性，基于振动的桥梁损伤识别方法逐渐引入现代桥梁损伤识别中来。

基于振动的损伤识别方法按照所利用的特性量是否使用结构模型可以分为有模型识别方法和物模型识别方法：无模型损伤识别的方法是通过分析比较直接从振动响应的过程或者相应的傅里叶谱和其他变换得到的特征量，从而识别损伤的方法；有模型识别方法按照求解问题的方法可以分为动力指纹分析法或模式识别方法和模型修正法两类。

桥梁损伤识别

桥梁结构的损伤检测与识别技术研究综述摘要：随着桥梁建设的持续发展，桥梁结构的形式和功能也日趋复杂，桥梁的修补和加固也越来越受到关注。

桥梁建成通车后，由于受气候、环境因素以及人为因素的影响，结构材料会被腐蚀和逐渐老化，长期的静、动力荷载作用，使其强度和刚度随着时间的增加而降低。

这不仅会更会使桥梁的使用寿命缩短，更严重的会影响交通行车安全，危机人的生命。

桥梁结构的检测、监测作为结构安全养护、正常使用的保证措施之一受到关注，如何对桥梁结构进行质量检测和安全监测也已成为国内外学术界、工程界研究的热点。

本文主要研究桥梁结构损伤识别方法的发展和应用情况。

关键词：桥梁结构损伤识别引言：桥梁结构作为现代交通系统的重要基础设施，其安全运营关系着国家财产和人民生命的安全，以及社会稳定。

国内外桥梁垮塌事件屡屡发生，如，1999年重庆彩虹桥垮塌、2004年辽宁盘锦大桥垮塌、2006年广东深汕高速公路桥梁垮塌、2007年中国广东佛山九江大桥垮塌、2008年云南曲靖独木水库孙家马场大桥垮塌、2009年黑龙江省哈伊公路铁力路段西大桥垮塌等事件，严重威胁着国家财产和人民生命的安全、严重影响了经济社会的发展和稳定。

因此，为保证桥梁结构安全与健康的运营，确保人民生命、国家财产的安全，对桥梁结构损伤识别提出了越来越高的要求，结构损伤识别方法和技术的研究已成为业界的研究重点和热点一、结构损伤识别理论目前结构的损伤识别常用的方法有如下几类，1）静态识别法：基于静态测试数据，施加的主要是静力荷载；2）动态识别法：基于振型、振型曲率、结构固有频率、结构柔度、频响函数等动力特性变化的识别方法；3）智能识别法：利用神经网络、遗传算法、小波变换属于智智能识别法。

桥梁结构损伤识别的主要任务就是通过实际测量数据，对结构是否有损伤、损伤种类、损伤位置、损伤程度等做出准确、合理的判断。

桥梁结构的损伤识别方法大致可分为局部法和整体法两大类。

桥梁结构损伤识别局部检测法具有目标针对性强，检测结果具体、准确等优点；同时也存在需要预先知道损伤部位，且受检测部位的测试条件限制较大，无法对大型结构进行全面检测等不足。

基于振动的桥梁结构损伤识别方法

基于振动的桥梁结构损伤识别方法谢锦宇;古滨【摘要】桥梁是一个国家最重要的建筑之一,桥梁建筑在交通行业也占据了重要的位置.我国的建桥技术发展比较早,建桥技术在世界上属于中上等水平.但是,现阶段我国有一大批桥梁都已经达到了老龄化的阶段,这就要求我们能够对桥梁的结构损伤进行识别,能够有效地保证桥体的稳定性.本文根据现阶段桥梁结构检测中存在的问题进行研究,并提出相应的桥梁结构损伤的识别方法,以期保障我国桥梁的安全,避免发生事故.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2016(042)002【总页数】3页(P145-147)【关键词】振动;桥梁结构;损伤识别;方法【作者】谢锦宇;古滨【作者单位】西华大学建筑与土木工程学院, 四川成都 610039;西华大学建筑与土木工程学院, 四川成都 610039【正文语种】中文【中图分类】U441.3桥梁建设在水面之上，能够连通在陆地与陆地之间，是十分重要的建筑物。

桥的种类有很多，可以按照作用的不同分为不同的种类，比如铁路桥、公路桥和人行桥等，也可以按照桥的材质不同，将其分为石桥、钢桥、木桥等，按照桥的形状还可以将桥分为拱桥、悬臂桥、梁桥等。

桥的结构是桥的中心，只有通过桥梁结构达到桥梁的坚固性，提升桥的稳定性，才能够更加安全地使用。

现阶段，很多的桥梁都出现了结构损伤的现象，一部分原因是桥梁使用年限比较长，另一部分原因是桥梁承受的压力过大，导致出现桥体裂痕、桥墩下沉等现象。

这类问题会直接影响到我国桥梁的使用，已经不能达到桥梁的使用标准，这些问题会威胁着国家的财产安全以及人们的生命安全，如果不对桥梁结构损伤进行识别并采取措施，后果不堪设想。

近年来，世界上因为桥梁坍塌出现的事故越来越多，桥梁的结构问题已经得到了相应重视，我国有很多的重要桥梁，联系着我国的交通要道，这就要求我们也要重视桥梁结构的损伤问题[1]。

2.1 曲率通过曲率的方式计算桥梁结构的损伤，可以通过桥梁的振动结构构件模型，更加清晰地看出桥梁结构中存在哪些问题。

基于桥梁健康监测数据的损伤识别方法应用研究

基于桥梁健康监测数据的损伤识别方法应用研究
刘飞;李冬冬;解峥
【期刊名称】《建筑技术开发》
【年(卷),期】2024(51)1
【摘要】以长会口特大桥为研究对象,运用现场健康监测的方法对桥梁的应变时程进行数据采集,并运用数学方法和信号处理技术对应变信号进行异常数据剔除、内插和滤波,采用应变比理论对桥梁的刚度受损情况进行识别和评估。

结果表明,对比桥梁主跨上游、下游以及最不利段断面处理前后的应变数据,处理前的桥梁健康监测数据存在不同程度的抖动,数据较为粗糙,混合了原始监测值、环境噪声和人为激励,随机白噪声干扰了对有效信号的提取,而处理后的应变时程曲线则较为平滑,随机白噪声得到有效滤除,异常数据得到了剔除,有效信号还原度高;基于应变比分析表明,桥梁跨中上游、下游和最不利断面应变比的众值和置信区间均未发生明显变化,桥梁结构未发生结构损伤。

【总页数】3页(P137-139)
【作者】刘飞;李冬冬;解峥
【作者单位】威海市公路事业发展中心;哈尔滨工业大学重庆研究院;哈尔滨合正科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U446
【相关文献】
1.基于振动监测的桥梁结构损伤识别方法研究
2.基于卷积神经网络的桥梁损伤识别方法应用研究
3.基于深度学习和监测数据的桥梁损伤识别方法研究
4.桥梁健康监测中桥梁结构损伤智能识别方法研究
5.桥梁健康监测中的关键性问题和损伤识别方法
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桥梁病害损伤诊断 (1)解读

基于环境激励的桥梁结构模态参数识别研究现状摘要：模态参数识别在桥梁健康监测中占有重要的作用。

本文着重介绍了基于环境激励的桥梁结构模态参数识别的发展和研究现状，并按识别信号域的分类的几种研究方法，通过对比列出了各种方法在模态参数识别中的理论和优缺点。

关键字：环境激励模态参数识别桥梁结构时域识别方法、频域识别方法引言伴随人类文明的发展和科学技术水平的提高，人类对自然界进行着前所未有的改造。

工业的发展，人类生存的需要，使各种大型桥梁结构不断地涌现。

桥梁结构的复杂化，大型化已成为一种发展趋势，大跨度的桥梁的建造使结构健康监测技术的重要性和必要性被人们所认识。

这是由于大型桥梁结构使用期长，在其服役期内不可避免地受到环境腐蚀﹑材料老化﹑荷载的长期效应等因素的影响，使其工作能力受到限制。

一旦这些结构失去工作的能力，将给人们带来巨大的损失，其后果不堪设想。

所以就要对桥梁结构进行服役期内的长期监测，及时诊断其遇到的问题，为人类减少灾害。

这些都要由结构的监测技术来完成。

对桥梁结构进行模态参数识别是结构健康监测的重要组成部分。

对各种大型的桥梁结构进行分析及主被动控制，都必须确定结构的参数(刚度﹑质量﹑阻尼等)。

如何确定这些参数要归结于参数识别技术。

这一技术最早应用于航空航天领域，现已广泛应用于汽车﹑船舶﹑机械和土木等各领域。

但桥梁结构与其它领域相比有其自身的特点，桥梁结构体型巨大，结构的自由度接近于无限，土和结构存在相互作用，无法定量确定阻尼耗能机制，以及结构振动耦合造成的结构本身动力特性极其复杂，所以一些应用于其它领域的识别方法无法在桥梁结构中应用。

因此，如何对桥梁结构进行参数识别具有重要的意义。

而且也越来越成为一个国内外研究的热点和难点。

一、模态参数识别的现状系统或参数识别是指按照一定准则由测试数据建立系统数学模型的方法，这一基本概念最早来源于60 年代的控制工程领域。

在结构动力学研究领域中，模态参数识别是最为关键和根本的，它不仅在结构动态特性设计中起着至关重要的作用，也是识别结构系统很多其他参数的先决条件，模态参数识别与有限元分析技术一起成为解决现代复杂结构动力学问题的两大支柱。

基于振动分析的结构损伤检测方法研究

基于振动分析的结构损伤检测方法研究
李书明;何亮;程关兵
【期刊名称】《中国民航大学学报》
【年(卷),期】2006(024)005
【摘要】对近年来结构基于振动的损伤识别方法的发展概况和最新进展进行了总结.主要介绍基于固有频率、位移振型、曲率模态振型、应变模态振型的损伤识别技术和BEE法,分析其各自的优缺点.在此基础上,展开基于模态参数识别的航空发动机零部件结构损伤检测的研究,提出综合运用有限元法、实验模态分析和神经网络法对结构损伤进行检测的方法,并取得初步结论.最后对该研究领域的未来发展进行了展望.
【总页数】4页(P26-29)
【作者】李书明;何亮;程关兵
【作者单位】中国民航大学,机电工程学院,天津,300300;中国民航大学,机电工程学院,天津,300300;中国民航大学,机电工程学院,天津,300300
【正文语种】中文
【中图分类】V231.92
【相关文献】
1.基于模态分析的结构损伤检测方法研究 [J], 高芳清;金建明
2.基于振动的土木工程结构损伤诊断识别方法研究 [J], 李春雨
3.基于振动的土木工程结构损伤诊断识别方法研究 [J], 李春雨
4.基于振动的土木工程结构损伤诊断识别方法研究 [J], 阳桥
5.基于振动响应和HHT技术的机翼盒段结构损伤检测方法研究 [J], 陈换过;闫云聚;姜节胜;戈壻
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