紅楓湖大橋健康監(jiān)測與評估系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的研究與實現(xiàn).pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況是由測試的信號來監(jiān)測和評估的，即從傳感器采集的信號中提取各種特征，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)識別、狀態(tài)監(jiān)控和損傷診斷等。索力計算與模態(tài)參數(shù)識別是進(jìn)行橋梁健康評估的重要組成部分。 索力監(jiān)測是斜拉橋健康監(jiān)測中的重點內(nèi)容之一。索力監(jiān)控測試有多種方法，基頻法因方便、快捷、成本低以及不影響車輛通行而得到了廣泛應(yīng)用。基頻法的關(guān)鍵是識別出拉索振動的基頻。不同識別方法對實時索力監(jiān)測的準(zhǔn)確性影響較大，因而采用高效準(zhǔn)確的基頻識別方法最為關(guān)鍵。

2、本文在分析當(dāng)前基頻識別的各種算法基礎(chǔ)上，提出了一種基于自相關(guān)函數(shù)的索力加速度數(shù)據(jù)處理方法，能在有干擾的情況下識別拉索基頻并在紅楓湖大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)中進(jìn)行驗證，效果較好。 對橋梁實施健康監(jiān)測，最終的目的是進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的損傷診斷，而損傷診斷的關(guān)鍵是橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的識別。在紅楓湖大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)中，采用了峰值法與基于HHT的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別方法，兩種方法相互對照，相互補(bǔ)充。 峰值法是最簡單的頻域結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別方法。峰值法最

3、初是基于結(jié)構(gòu)自振頻率在其頻率響應(yīng)函數(shù)上會出現(xiàn)峰值，成為固有頻率的良好估計。本文利用平均正則化功率譜密度曲線上的峰值來確定固有頻率。峰值法比較適合模態(tài)可以很好地分離且阻尼比小的情形，具有處理簡單、快速、實用等特點。 在基于HHT參數(shù)識別方法中，首先是對信號進(jìn)行EMD，得到IMF分量，再進(jìn)行RDT，最后應(yīng)用HT變換求得系統(tǒng)各階頻率及阻尼比。由實測分析表明，HHT方法是一種適合大型橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別的良好方法。但EMD方法有時會產(chǎn)生