叶 飞， 吴加权， 张馨予， 肖 驰， 马 琨

(昆明理工大学 建筑工程学院，昆明 650500)

桥梁在公路与铁路运输系统中扮演着重要的角色。然而，由于受施工质量、环境、工作负荷、工作年限等诸多因素影响，必将导致结构性能下降甚至出现缺陷，进而危害到桥梁安全。因此，融合了信号处理技术的结构健康诊断(Structural Health Monitoring,SHM)成为了广大学者关注和研究的热点问题，它对于预防灾难发生及为损伤桥梁提供廉价有效的维修方案具有积极意义。损伤检测，是SHM的主要研究领域之一[1]。从复杂信号中提取出有效信号是进行损伤检测的重要前提之一。

近年来，越来越多的学者选择采用基于振动理论的研究方法开展相关研究[2-3]。这些方法主要通过研究结构在振动过程中损伤前后各模态参数(如固有频率、模态振型、模态阻尼)的变化来进行损伤的定位识别[4]。Messina等[5]研究发现，通过研究结构固有频率的变化，可以实现损伤检测；Pakrashi等[6]提出了利用小波变换实现基于模态振型的直接损伤检测方法；Hu等[7]通过对比桥梁损伤前后模态振型变换进行了损伤识别。在此基础上，众多学者又开发出了许多敏感性更高的损伤检测指标。郭惠勇等[8]对基于模态应变能的3种损伤指标进行了对比分析；Bayissa等[9]用弯矩响应功率谱作为损伤指标对二维板类结构进行了损伤检测；余竹等[10]利用Lipschitz指数在识别信号奇异性上的优越性，结合位移模态的小波变换对裂缝梁的损伤识别效果进行了研究。

虽然，众多学者在损伤方法及检测指标方面做了大量的研究工作，但不可回避的一个现实问题就是，作为分析基础的数据即检测信号(位移、速度、加速度等)的有效性问题。……