内容简介
桥梁冲刷动力识别是指依据损伤动力识别基础理论，将冲刷削弱结构有效约束、改变整体刚度与动力特性的行为，视作一种特殊的基础损伤进行动力识别。大量试验与研究表明，结构模态是反映桥梁整体刚度的典型参数，与冲刷改变桥梁整体刚度的性质完全一致，因此以自振频率为动力指纹进行桥梁冲刷动力反演，具有完备的理论可行性与识别高敏感性。本书从桥梁服役动力特性测试与分析、桥梁冲刷动力指纹及其识别精度分析、桥梁冲刷动力识别水槽试验验证、基于模态测试的桥梁冲刷动力检测与工程应用、基于 SHM 长期数据的桥梁冲刷动力监测与工程应用等多方面阐述桥梁冲刷动力识别技术。
本书适合从事桥梁设计、建造、运维及相关工作的科研、工程技术与管理人员参考使用，也可供高等院校土木工程类、交通运输类或相关专业的高年级本科生和研究生学习。
目录
第1章 绪论
1.1 目的与意义
1.2 桥梁冲刷检/监测研究现状
1.2.1 桥梁冲刷成因与危害
1.2.2 桥梁冲刷状态检/监测技术方法
1.2.3 桥梁冲刷动力识别研究进展
1.3 本书主要内容
参考文献
第2章 桥梁服役动力特性测试与分析
2.1 动力特性现场测试
2.2 动力特性模态分析
2.2.1 功率谱密度分析
2.2.2 功率谱密度函数估计
2.3 数据处理高阶算法
2.3.1 基于频域分解的动力特性识别算法
2.3.2 基于随机减量技术的复模态指示函数算法
2.4 小结
参考文献
第3章 桥梁冲刷动力指纹及其识别精度分析
3.1 桥梁冲刷动力指纹构建方法
3.2 基于频率变化的冲刷识别与精度分析
3.2.1 基于频率变化的冲刷识别方法
3.2.2 应用示例与精度分析
3.3 基于振型变化的冲刷识别与精度分析
3.3.1 基于振型变化的冲刷识别方法
3.3.2 应用示例与精度分析
3.4 基于其他动力指纹的冲刷识别与精度分析
3.4.1 基于柔度变化的冲刷识别与精度分析
3.4.2 基于模态保证标准的冲刷识别
3.4.3 基于坐标模态保证标准的冲刷识别
3.4.4 基于模态振型曲率指标的冲刷识别
3.5 小结
参考文献
第4章 桥梁冲刷动力识别水槽试验验证
4.1 基于比尺效应的试验设置方法
4.1.1 基于比尺效应的水槽冲刷模型原理简介
4.1.2 工程背景概述
4.1.3 试验条件
4.1.4 比例尺设计
4.1.5 试验方案设计
4.2 传感器布置及动力试验设计
4.2.1 基于数值模型的目标频率标定
4.2.2 传感器布置及信号采集
4.3 模型试验数据采集与处理
4.3.1 数据采集
4.3.2 信号前处理
4.4 基于试验数据的模态分析
4.4.1 基于自回归移动平均向量（ARMAV）模型的频率识别
4.4.2 结果检验
4.5 冲刷识别与水槽试验验证对比
4.5.1 模型频率演变分析
4.5.2 冲深演变与结构频率变化相关性分析
4.6 小结
参考文献
第5章 基于模态测试的桥梁冲刷动力检测与工程应用
5.1 冲刷敏感模态实桥测试方法
5.1.1 结构激励方式设计
5.1.2 冲刷过程设计
5.1.3 时程分析方法
5.2 冲刷动力检测数据分析方法
5.2.1 时频分析模型构建
5.2.2 希尔伯特-黄变换
5.2.3 短时傅里叶变换
5.3 工程应用案例分析
5.3.1 建模方法
5.3.2 结果展示
5.4 小结
参考文献
第6章 基于SHM长期数据的桥梁冲刷动力监测与工程应用
6.1 面向冲刷动力识别的SHM系统设计
6.2 冲刷动力识别SHM异常数据处理方法
6.2.1 滤波与趋势项处理
6.2.2 缺失值标记与填补
6.2.3 离群值剔除与填补
6.3 冲刷敏感模态SHM动力特性识别方法
6.3.1 基于Cov-SSI的模态时频序列提取
6.3.2 基于EMD法的模态时频干扰剔除
6.4 桥梁冲刷动力监测概率评估与预警模型
6.4.1 异常检测核心算法
6.4.2 服役常态下桥梁冲刷基准模态构建方法
6.4.3 桥梁冲刷概率动力指纹及其阈值确定
6.4.4 基于模态异变及其趋势的冲刷分级预警模型
6.5 工程应用案例分析
6.5.1 冲刷识别
6.5.2 分级预警
6.6 小结
参考文献
第7章 总结与展望
参考文献
