基于小波包分析与支持向量机的斜拉索损伤识别

摘要

斜拉索作为斜拉桥的主要受力构件,其损伤将直接威胁斜拉桥的运营安全。现提出一种基于小波包分析与支持向量机相结合的斜拉索损伤识别新方法。利用小波包理论对索梁锚固点的加速度时程响应进行小波包分解,构造小波包能量变化率指标,以该指标作为支持向量机的输入参数,定义斜拉索的刚度折减为损伤因子表示斜拉索损伤程度作为支持向量机的输出,通过支持向量机损伤识别模型对斜拉索损伤进行识别定位,并以实验室独塔斜拉桥模型进行了数值验证。结果表明:该方法能较好地识别斜拉索损伤,且受输入向量位置及个数影响较小,随着损伤程度的增加,平均预测误差逐渐减小。本方法对噪声污染具有一定的鲁棒性。

关键词

斜拉索 / 损伤识别 / 小波包分析 / 支持向量机 / 能量变化率