华中科技大学提出基于多分辨奇异值分解的桥梁缆索索力超声导波测定方法：5-55丝平行钢丝索0~500kN实测相对误差10%以内

桥梁检测

基于多分辨奇异值分解的桥梁缆索索力导波测定方法研究

《仪器仪表学报》2025年第5期

作者：王梓烨，段淑玉，孙令司，武新军

单位：华中科技大学机械科学与工程学院（武汉 430074）

摘要：缆索索力是评判缆索承载能力和服役寿命的重要指标。基于声弹效应的超声导波缆索索力测定方法，在检测缆索缺陷的同时，真实反映缆索整体应力情况，是一种极具潜力的缆索索力测定方法。然而，在采用超声导波进行索力测定过程中，受缆索结构影响，导波波形复杂，难以准确提取声时测量需要的特征点。针对此问题，提出基于多分辨奇异值分解的桥梁缆索索力导波测定方法。

该方法基于二分递推原理，构建一种新型二分递推矩阵，结合多分辨奇异值分解（MRSVD），采用滑窗处理方法对信号进行分段处理，获取一种新的回波声时定位特征量——奇异相关值（SCV），该特征量能够有效表征窗内信号与直达波信号之间的相关性。通过构建奇异相关值谱，实现缆索端部回波声时的高精度提取。

为验证方法有效性，选用φ5-55丝平行钢丝索试件，在0~500kN索力范围内开展缆索索力测定实验。实验结果表明，对于规格为φ5-55丝带锚头平行钢丝索，在不同索力条件下，该方法在降低噪声干扰同时，能有效提取缆索端部回波声时实现导波波速测量，并进行索力测定，索力测定结果与实际测量索力之间相对误差在10%以内，与互相关法相比，该方法在声时提取精度和抗干扰方面均表现出优势，为桥梁缆索索力测定提供新的特征提取途径。

关键词：缆索索力；超声导波；多分辨奇异值分解；奇异相关值；声时

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▶ 来源：期刊之家网（《仪器仪表学报》2025年第5期）
▶ 原文标题：基于多分辨奇异值分解的桥梁缆索索力导波测定方法研究
▶ 原文链接：http://www.qikanzj.com/hek/yqybxb/mulu/397984.html
▶ 转载时间：2026-10-05