1、斜拉橋是現(xiàn)代大跨度橋梁的主要類型之一，拉索是斜拉橋的重要承重構件。由于其長期暴露在外界環(huán)境之中，容易遭受氯鹽等腐蝕介質(zhì)的侵蝕。長年累月，拉索結構不可避免地會產(chǎn)生一定程度的損傷，導致力學性能衰減，使用壽命也會逐年縮短。在極端情況下，拉索發(fā)生斷裂導致橋梁坍塌，引起災難性的事故。因此，對橋梁拉索的腐蝕損傷進行監(jiān)測是非常有必要的。聲發(fā)射技術作為一種具有高靈敏度的無損檢測技術用于監(jiān)測橋梁拉索腐蝕損傷被證明是一種有效的方法，本文通過用聲發(fā)射技術對拉

2、索的腐蝕損傷過程進行實時監(jiān)測，然后借助于信號處理分析技術實現(xiàn)聲發(fā)射源的識別，進而合理評價拉索的腐蝕損傷。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.通過拉索加速腐蝕實驗，獲取腐蝕全過程聲發(fā)射信號。根據(jù)聲發(fā)射撞擊數(shù)和計數(shù)與時間的相關圖，得到了拉索腐蝕損傷演化規(guī)律。為了確定拉索腐蝕過程中不同的損傷源，發(fā)展了基于主成分分析算法(PCA)提取聲發(fā)射監(jiān)測數(shù)據(jù)的特征值，應用全局尋優(yōu)聚類分析算法對監(jiān)測獲得的大量數(shù)據(jù)進行信息挖掘、統(tǒng)計分析歸類，找出相似損傷階

3、段的特征規(guī)律并分析拉索在腐蝕過程中不同損傷階段的聲源特性。
　　2.根據(jù)拉索腐蝕損傷不同聲發(fā)射源的聚類分析結果，提取不同聚類類型的聲發(fā)射監(jiān)測信號進行波形分析。由于聲發(fā)射信號的非平穩(wěn)特性，本文通過對比現(xiàn)行的各種時頻分析技術，選擇效果最好的基于經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)的Hilbert-Huang變換(HHT)，將其應用于聲發(fā)射監(jiān)測技術中。通過研究HHT算法，應用端點延拓方法解決EMD中的端點效應;采用基于約束樣條插值的包絡擬合算法處理傳

4、統(tǒng)EMD中應用三次樣條函數(shù)擬合過程中產(chǎn)生的過沖和欠沖問題;針對EMD模態(tài)混迭效應，采用經(jīng)過改進后的總體經(jīng)驗模態(tài)分解(EEMD)應對，最后分析拉索不同腐蝕損傷階段時信號的Hilbert譜特征。得到拉索腐蝕不同損傷源下聲發(fā)射信號時域特征及其不同頻率帶上的能量分布。
　　3.為了將拉索腐蝕聲發(fā)射源聚類分析可視化、直觀表征。創(chuàng)新地將自組織特征映像神經(jīng)網(wǎng)絡(SOFM)技術應用到拉索腐蝕損傷的模式識別中，SOFM是基于無監(jiān)督學習方法的一種競爭