王 鑫， 胡卫兵, 孟昭博

(1.西安建筑科技大学 土木工程学院, 西安 710055; 2聊城大学 建筑工程学院, 山东 聊城 252000)

我国是文明古国，古建筑是重要的历史文化遗产组成部分，是中华民族的瑰宝。西安钟楼位于东、西、南、北四条大街交汇处，是西安的标志性建筑，是国家重点保护文物。上世纪80年代地面交通引起的微幅振动使钟楼二层地板上的展品发生移位，高台基的墙体和木构架的横梁裂缝不断扩展。虽然钟楼环道内侧至高台基边缘的距离扩大到26.7 m，车辆引起的振动对钟楼的影响有增无减，钟楼二层地板有明显的振感。西安是西部发展重心，现代工业迅速发展，人口不断增加，地面交通流量不断增大，为从根本上缓解地面交通压力，西安市规划建设6条地铁线路，总长达251.8 km，钟楼四侧有四条隧道穿过，距离钟楼仅15 m。对古木结构来说，交通环境振动是历经数百年古建木结构寿命新威胁，也是正常情况下经受的最严重的威胁，长期的交通环境微振动能使木结构疲劳、榫卯松动、结构变形、寿命缩短。钟楼一旦遭到破坏，不可再生，造成历史文化遗产不可弥补的损失，这就要求结构健康监测与安全评估系统及时发现损伤并在第一时间预警。因此利用环境激励下的结构振动响应对结构进行健康监测，已是结构健康监测中损伤检测的新研究方向，同时对保护古建筑有着积极意义。

通常的损伤识别系统分为四个阶段: ① 损伤是否存在; ② 损伤位置判定; ③ 损伤的严重程度; ④ 结构的实用性预测。……