岩土支挡结构健康诊断仪的研制

本课题首先以支挡－岩土结构系统作为研究对象，根据支挡结构与岩土之间动力耦合模型，建立工作状态下支挡结构动力测试问题的数学力学模型，研究其解析解及数值分析方法，通过数值计算、实验研究和现场测试，利用模态分析、信号分析及系统智能识别等手段，研究不同损伤状态支挡结构在环境振动激励下的动力响应规律及相应的物理参数、模态参数模型，研究支挡结构系统的损伤识别原理及方法，建立相应的支挡结构健康诊断理论，此理论研究的基础上，开发相应的软件平台，然后研制一种新型的支挡结构健康诊断系统，主要通过GPRS无线通讯方式，实现整个支挡结构的多个振动测试点的数据编码、实时传输、数据解码等方面内容，最终将数据提供给分析软件及时对支挡结构进行健康诊断。该系统借助于GPRS通讯技术，对支挡结构的振动信号进行遥测，通过软件分析，获取支挡结构的健康信息。

基于小波包分析研究了支挡结构动力响应在不同分析尺度上的时-频特性以及系统矩阵和测量噪声在各个分析尺度上的递推性。研究表明采用结构动力响应的小波包能量谱进行结构损伤预警具有较好的损伤敏感性和噪声鲁棒性。根据环境激励的特性提出了对虚拟脉冲函数进行小波包分解得到小波包能量谱，并在此基础上计算损伤预警指标。在理论研究的基础上，开发相应的软件平台，研制了一种新型的支挡结构健康诊断仪器，主要通过GPRS/3G 无线通讯方式，实现整个支挡结构的多个振动测试点的数据编码、实时传输、数据解码等方面内容，最终将数据提供给分析软件及时对支挡结构进行健康诊断。该系统借助于GPRS 通讯技术，对支挡结构的振动信号进行遥测，通过软件分析，获取支挡结构的健康信息。