iW巧的)是一个线性过程，原始加速度信号表示为所有IMF分 量和残余分量的线性叠加，因此存在如下关系：
[0101] DjOCIAKl；
[0102] 前述的加速度响应信号不连续的第二个特点在数学表示为：
[0103]
[0104] 由此，得到一种结构由于瞬时失稳事故引起的刚度损伤的监测因子（Monitoring Index)MIi;
[010引 MIi=I值i-Dw) +化-D…）I=ISDi-Dy-DwI(i= 2, 3,. . . ,tmax-1);
[0106] 由于存在如下关系；
[0110] 由上述推导过程可知，所采用的基于EMD的监测因子与结构刚度损伤的程度呈正 比关系，即；
[0111] MIjOCIAKl；
[0112] 基于该损伤指标，对应于时刻和tW的损伤指标MIH和MIW表示为：
[0113] MIh=I2DH-D^-DiI;
[0114] MIw=I2DW-Di-DiJ;
[0115] 考虑i时刻前后的第一个IMF分量斜率均小于D。则时刻ty和tW的损伤指标 MIh和MIW之和近似等于损伤时刻t。的损伤指标值MIi,即得出监测因子MIi的约束条 件：
[0116] MI.,+M/,,i.W,;
[0117] S3-6,确定损伤监测因子与损伤程度的对应关系 [011引建立线性模型：
[0119] MI=曰 *S+0 ;
[0120] 式中；MI为损伤指标的幅值；S为损伤程度大小；a、0均为线性模型中的常数参 数；
[012U 实际应用过程中首先确定待监测结构的基本信息如；质量、刚度、阻巧比等；在预 先设定的荷载作用下，采用数值分析方法或模型试验模拟结构发生多种不同程度的损伤， 然后可W建立损伤程度与损伤指标的之间的数值关系，并采用数值回归的方法确定参数a 和0的数值；由此可W得到监测因子与损伤程度之间的定量关系。
[0122] 解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案是；
[0123] 一种专用于上述方法的基于EMD的结构刚度损伤监测系统，其特征是；包括依次 连接的下面五个模块：
[0124] 振动监测模块，用于实时监测所述结构的振动状况，获取所述结构各层的加速度 响应信号；
[01巧]基于EMD的监测信号处理模块，用于对所述加速度响应信号进行EMD分解、并将所 述加速度响应信号的第一个IMF分量提出出来；利用监测因子和约束条件，确定监测因子 的具体数值并剔除虚假的监测因子；
[0126] 刚度损伤时间判别模块，用于根据监测因子时程曲线，并联合采用约束条件，判别 刚度损伤事件发生的时间；
[0127] 刚度损伤位置判别模块，用于根据结构不同位置的监测因子的空间部分，并联合 采用约束条件，判别刚度损伤事件发生的位置；
[0128] 刚度损伤程度判别模块，用于根据损伤发生时刻对应的监测因子的幅值确定结构 的损伤程度。
[0129] 本发明通过在建筑结构上安装多个加速度传感器实时监测结构的振动响应。首先 获取结构不同位置的加速度响应信号，然后对加速度响应信号进行EMD分解，对分解得到 的第一个IMF分量进行分析，提出一种用W判断结构刚度损伤的监测因子。
[0130] 若有结构由于杆件屈曲失稳发生刚度损伤，则可通过对振动信号进行EMD分解， 然后计算第一个IMF分量的监测因子，判断刚度损伤发生的时间、位置W及损伤程度。本发 明的监测方法解决了传统方法识别精度不高、不能适用于冲击荷载作用条件、不能识别微 小刚度损伤、抗噪性差和无法定量判别损伤程度的缺陷。
[0131] 有益效果；本发明能准确的识别微小程度的刚度损伤，具有较强的抗噪能力，而且 本发明的监测因子与刚度损伤程度呈线性关系，通过计算监测因子的大小可W判定损伤程 度，克服了传统监测方法不能识别结构损伤程度和难W判别冲击荷载作用下的微小刚度损 伤的不足，具有较高的应用价值。
[0132] 本发明适用于各种不同类型荷载作用下的结构由于构件屈曲失稳引起的刚度损 伤监测判别，特别适用于冲击荷载作用下的结构微小刚度损伤监测判定。
【附图说明】
[0133] 图1为本发明的基于EMD的结构刚度损伤监测方法的流程示意图；
[0134] 图2为发生刚度突然损伤时的结构加速度响应的变化模式；
[0135] 图3为多层建筑架结构的立体示意图；
[0136] 图4a为本发明案例一中结构第一层的加速度响应曲线图；
[0137] 图4b为图4a的前S个IMF分量曲线图之一；
[0138] 图4c为图4a的前S个IMF分量曲线图之二；
[0139] 图4d为图4a的前S个IMF分量曲线图之S;
[0140] 图5a为本发明案例一中结构不发生不同程度刚度损伤时，加速度响应的第一个 IMF分量曲线之一；
[0141] 图化为本发明案例一中结构不发生不同程度刚度损伤时，加速度响应的第一个 IMF分量曲线之二；
[0142] 图5c为本发明案例一中结构不发生不同程度刚度损伤时，加速度响应的第一个 IMF分量曲线之S;
[0143] 图5d为本发明案例一中结构不发生不同程度刚度损伤时，加速度响应的第一个 IMF分量曲线之四；
[0144] 图5e为本发明案例一中结构不发生不同程度刚度损伤时，加速度响应的第一个 IMF分量曲线之五；
[0145] 图5f为本发明案例一中结构不发生不同程度刚度损伤时，加速度响应的第一个 IMF分量曲线之六；
[0146] 图6a为本发明案例一中结构第一楼层的监测因子结果；
[0147] 图化为本发明案例一中结构第二楼层的监测因子结果；
[0148] 图6c为本发明案例一中结构第S楼层的监测因子结果；
[0149] 图6d为本发明案例一中结构第四楼层的监测因子结果；
[0150] 图6e为本发明案例一中结构第五楼层的监测因子结果；
[0151] 图7a为本发明案例一中不同损伤程度下监测因子结果之一；
[0152] 图化为本发明案例一中不同损伤程度下监测因子结果之二；
[0153] 图7c为本发明案例一中不同损伤程度下监测因子结果之S;
[0154] 图7d为本发明案例一中不同损伤程度下监测因子结果之四；
[0155] 图7e为本发明案例一中不同损伤程度下监测因子结果之五；
[0156] 图7f为本发明案例一中不同损伤程度下监测因子结果之六；
[0157] 图8a为本发明案例一中小损伤程度下联合利用监测因子和约束条件的监测结果 之一；
[0158] 图8b为本发明案例一中小损伤程度下联合利用监测因子和约束条件的监测结果 之二；
[0159] 图9为本发明案例一中损伤程度与监测因子之间的相互关系；
[0160] 图IOa为本发明案例一中不同噪声水平下的监测因子结果之一；
[0161] 图1化为本发明案例一中不同噪声水平下的监测因子结果之二；
[0162] 图Ila为本发明案例二中在地震激励作用下的结构第一层的加速度响应曲线； [016引图1化为图Ila的前S个IMF分量曲线之一；
[0164] 图Ilc为图Ila的前S个IMF分量曲线之二；
[01化]图Ild为图Ila的前S个IMF分量曲线之S;
[0166] 图12a为本发明案例二中结构第一楼层的监测因子结果；
[0167]图1化为本发明案例二中结构第二楼层的监测因子结果；
[0168] 图12c为本发明案例二中结构第S楼层的监测因子结果；
[0169]图12d为本发明案例二中结构第四楼层的监测因子结果；
[0170] 图12e为本发明案例二中结构第五楼层的监测因子结果；
[0171] 图13a为本发明案例二中不同损伤程度下监测因子结果之一；
[0172] 图13b为本发明案例二中不同损伤程度下监测因子结果之二；
[0173] 图13c为本发明案例二中不同损伤程度下监测因子结果之S;
[0174] 图13d为本发明案例二中不同损伤程度下监测因子结果之四；
[01巧]图13e为本发明案例二中不同损伤程度下监测因子结果之五；
[0176] 图13f为本发明案例二中不同损伤程度下监测因子结果之六；
[0177] 图14为本发明案例二中损伤程度与监测因子之间的相互关系；
[0178] 图15a为本发明案例二中不同噪声水平下的监测因子结果之一；
[0179] 图巧b为本发明案例二中不同噪声水平下的监测因子结果之二；
[0180] 图16a为本发明案例S中在地震激励作用下，在小损伤程度下采用化2和化4小 波的监测结果之一；
[0181] 图1化为本发明案例S中在地震激励作用下，在小损伤程度下采用化2和化4小 波的监测结果之二；
[0182] 图16c为本发明案例S中在地震激励作用下，在小损伤程度下采用化2和化4小 波的监测结果之=;
[0183] 图16d为本发明案例S中在地震激励作用下，在小损伤程度下采用化2和化4小 波的监测结果之四；
[0184] 图16e为本发明案例S中在地震激励作用下，在小损伤程度下采用化2和化4小 波的监测结果之五；
[0化5] 图16f为本发明案例S中在地震激励作用下，在小损伤程度下采用化2和化4小 波的监测结果之六；
[0186] 图17a为本发明案例S中在冲击荷载作用下，不同损伤程度下采用化4小波的监 测结果之一；
[0187] 图1化为本发明案例S中在冲击荷载作用下，不同损伤程度下采用化4小波的监 测结果之二；
[0188] 图17c为本发明案例S中在冲击荷载作用下，不同损伤程度下采用化4小波的监 测结果之=;
[0189] 图17d为本发明案例S中在冲击荷载作用下，不同损伤程度下采用化4小波的监 测结果之四；
[0190] 图17e为本发明案例S中在冲击荷载作用下，不同损伤程度下采用化4小波的监 测结果之五；
[0191] 图17f为本发明案例S中在冲击荷载作用下，不同损伤程度下采用化4小波的监 测结果之六；
[0192] 图18为本发明中的基于EMD的结构刚度损伤的监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0193] 下面结合附图和具体实施例对本
【发明内容】
作进一步的详细描述。
[0194] 如图1所示为本发明的基于EMD的结构刚度损伤监测方法实施例，其具体流程如 下：
[0195] Sl在结构不同位置上安装多个加速度传感器实时监测所述结构的动力响应，监测 结构的振动响应，并获取架结构不同位置的加速度响应信号；
[0196] S2对所述结构不同位置的加速度响应信号进行EMD分解，确定各个时刻第一个 IMF分量的斜率；
[0197] S3计算各个时刻IMF分量的斜率，并计算结构不同位置的监测因子；
[019引 S4利用约束条件剔除虚假的监测因子，所述监测因子与结构的