杨帆，王鑫

（天水师范学院 土木工程学院，甘肃 天水 741001）

基于小波包能量谱的古木结构损伤识别

杨帆，王鑫

（天水师范学院 土木工程学院，甘肃 天水 741001）

通过对古木结构损伤进行有限元分析，提出了随机激励作用下古木结构的小波包能量变化率指标，表明该指标对于古木结构的损伤比较敏感，可以准确地判定古木结构损伤出现的位置，损伤程度越大，此指标越大。随后又提出了古木结构损伤程度的判定方法，并验证了其适用性，为研究环境激励下古木结构的损伤识别奠定了理论基础。

古木结构；有限元；小波包能量谱；损伤识别；小波包能量变化率

0　引言

古木结构在环境的侵蚀下、材料出现的老化和荷载的长期作用及其疲劳效应下，难免会出现结构系统的损伤，因此需要在第一时间结构健康监测系统及时发现结构出现的损伤并进行预警。传统的模态参数不能准确识别出结构的损伤，大多数是通过振动的损伤评估方法由瞬态信号的傅立叶变换得出模态参数[1,2]，而傅立叶变换最大缺陷是对高频模态分析不足，从时域到频域的变换过程中时域的信息会丢失，不可能准确评价结构的损伤特性。小波分析有放大、缩小和平移等功能，通过检查不同放大倍数下的变化来研究信号的变化特征，有优良的时-频域特性，但缺点是高频段分辨率差。小波包变换是小波变换的扩充，它将频带多层次划分，对多分辨分析没有细分的高频部分进一步来分解，通过分析信号的特征，自适应地选择相应频带，提高了时-频分辨率，因此小波包应用更加广泛。……