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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