郑佳艳， 刘 年， 周志祥， 余忠儒， 唐俊义， 邓国军

(1.重庆交通大学土木工程学院， 重庆 400074； 2.深圳大学土木交通工程学院， 深圳 518061)

近年来，土木工程结构的健康监测与诊断技术迅速成为国际学术界和工程界关注的热点[1-4]。在桥梁领域，传统的桥梁健康监测手段通过布置在桥上的振动传感器来获取结构模态参数，进而对结构状态进行评估[5-7]。在实际工程中，由于接触式振动传感的器布设难度高、传感器与结构粘接不紧密而造成的数据噪声过大，导致监测失效的问题也客观存在；另一方面，对于小型结构试件、缩尺模型试件，传感器的附加质量会对结构模态识别造成影响[8]。如何消除传感器附加质量对结构振动的影响目前尚无行之有效的方法，而采用非接触式的传感器对结构的振动特性进行监测是目前学者公认最为行之有效的方法之一。

文献[9-10]采用摄影测量的方法，获取了悬索桥模型的振动位移信息，并在此基础上提取了模型桥的模态参数。但该方法受限于摄像机的硬件参数，其对光照要求高，并且测量时设备抖动也会对测量效果产生很大的影响。声音信号具有非接触、采集方便和处理速度快等优点。从本质上来说，结构振动激发周围介质形成声场辐射出声，声音信号中包含了振动周期信息以及脉冲成分，当结构出现故障时，声音信号中也包含了结构损伤信息。此外，声学故障诊断技术具有如下特点：非接触式测量、设备简单、速度快、信号易于测取、易于发现早期故障、无需事先粘贴传感器、可对移动目标进行在线监测等。……