基于小波包能量谱的西安钟楼木结构的损伤识别

应用小波包能量谱对环道行驶地面交通下的西安钟楼木框架结构进行损伤识别分析,构建了能量比偏差和能量比方差两个损伤识别敏感性指标。从小波函数的选择、小波包分解层次的选择、损伤敏感性和噪声的影响方面进行了分析研究。结果表明:两个指标都能有效地发现钟楼木框架结构的损伤,随着损伤程度增加,损伤识别越明显;在损伤初期,能量比偏差识别效果优于能量比方差,随着损伤的积累,能量比方差损伤敏感性优于能量比偏差;两个指标对不同损伤区域和损伤构件的损伤敏感性不同;在信噪比SNR≥40dB时,两指标都能准确地识别钟楼木结构的损伤,提高信噪比,两指标的敏感性增强,具有一定的抗噪声干扰能力,可为环境激励下古建筑木结构损伤识别的研究提供理论依据。

地面交通激励下西安钟楼木结构损伤识别

对西安钟楼环道行驶的地面车辆激励下钟楼木框架结构进行损伤识别,选取钟楼上部木框架结构1层外围的中跨梁进行分析,对钟楼木框架结构采用小波包能量曲率差来进行损伤定位研究。研究表明:该指标在没有噪声干扰情况下能敏感地识别出钟楼上部木框架结构的损伤,能准确定位出钟楼木框架结构梁上出现的损伤位置;损伤程度增加,指标值增大。在信噪比SNR大于或等于40d B情况下,有高斯白噪声的影响时该指标能准确定位钟楼上部木框架梁上出现的损伤位置,能抵抗一定的噪声干扰影响;进一步判别了钟楼木框架结构的损伤程度并进行了验算,为古木建筑结构在交通激励下的损伤识别奠定了理论基础。

西安钟楼台基防工业振动控制标准研究

随着社会经济高速发展,西安钟楼附近的工程活动和人为扰动日益频繁,钟楼结构长期安全性能受到了严峻的挑战。因此有必要建立合理科学的振动控制标准,以约束钟楼附近的工程活动和人为扰动。首先采用三维数值仿真方法分析工业振动条件下钟楼结构的力学响应,然后基于既有文献和疲劳试验结果,确定钟楼台基砌体的疲劳损伤模型和疲劳曲线,最后通过理论方法评估不同工况下西安钟楼台基的疲劳寿命,给出台基防疲劳破坏的振动控制标准。结果表明,对于西安钟楼台基,工业振动引起的地面振动速度宜控制在0.8mm/s以内。