小波能量传递谱法在结构损伤识别中的应用

"这篇论文是2011年发表在《哈尔滨工业大学学报》上的科研成果，主题是基于小波能量传递函数谱的结构损伤识别技术。研究的主要目的是解决在利用小波变换识别结构频率时受到地震动频带干扰的问题。论文提出了一种新的方法，即小波能量传递函数谱法，这种方法通过计算地震动输入和结构地震反应的小波能量谱，然后通过对比分析来确定结构的时变频率，从而更准确地识别出结构在地震作用下的损伤情况。作者通过对比分析6层砌体结构在汶川地震余震中的频率变化，证明了新方法的有效性，发现结构在强烈余震中频率降低，意味着结构损伤加剧。" 这篇论文深入探讨了地震工程领域的一个关键问题，即如何在地震活动后评估建筑物的安全性和损伤程度。传统的结构频率识别方法可能会受到地震动本身的频谱干扰，而小波能量传递函数谱方法则提供了一种新的解决方案。小波分析作为一种强大的信号处理工具，因其时频局部化特性，常被用于复杂信号的分析，如地震数据和结构动态响应。 在该文中，研究人员首先将地震动信号和结构反应信号转化为小波域表示，然后通过积分得到小波能量谱。小波能量谱可以反映信号在不同时间和频率上的分布情况。接着，他们通过结构反应小波能量谱与地震动输入小波能量谱的比值定义了小波能量传递函数谱，这种方法能够清晰地揭示结构频率的变化，特别是那些由于结构损伤导致的频率变化。 实验部分，论文选取了一栋6层砌体结构作为研究对象，利用汶川地震的一系列余震数据，比较了传统小波变换方法和新提出的能量传递函数谱方法的识别效果。结果显示，新方法能更准确地识别出结构频率的降低，这通常意味着结构可能在余震中遭受了更多的损伤。 这篇论文提出的基于小波能量传递函数谱的结构损伤识别方法为地震后的结构安全评估提供了新的思路，有助于提升地震工程领域的损伤识别精度，对预防和减轻地震灾害具有重要意义。此外，这种方法也适用于其他可能因环境或荷载变化而需要动态监测的工程结构。