基于平穩(wěn)性和信噪比的橋梁環(huán)境振動響應信號質(zhì)量評價.pdf

1、環(huán)境激勵振動試驗,具有無需貴重的激勵設備,不用打斷結(jié)構(gòu)的正常使用,方便省時等特點,是目前土木工程結(jié)構(gòu)廣泛使用的系統(tǒng)識別技術。由于環(huán)境振動試驗僅僅測量結(jié)構(gòu)振動響應的輸出數(shù)據(jù),因此絕大多數(shù)的模態(tài)參數(shù)識別方法都需要對輸入數(shù)據(jù)作數(shù)學上的處理,比如假設激勵(輸入)為白噪聲,但實際輸入信號不一定滿足白噪聲假定,并且輸出信號會不可避免受到噪聲干擾,導致識別結(jié)果的不確定性,嚴重影響了識別效果。因此,如何評價環(huán)境振動試驗振動信號質(zhì)量,成為工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識別

2、十分活躍的研究課題。本文對目前振動響應數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗方法、輸出信號信噪比的理論、算法、實橋應用進行了深入的探討。完成的主要工作和結(jié)論包括:
　　 1.介紹了隨機數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗理論、假設,根據(jù)數(shù)據(jù)非平穩(wěn)性可以用數(shù)據(jù)均方值中時間趨勢項來表征的假設,用統(tǒng)計量均方值進行隨機數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性輪次檢驗。仿真實驗驗證了輪次檢驗能很好的檢驗具有代表性平穩(wěn)信號(白噪聲)和非平穩(wěn)信號(地震波)的平穩(wěn)特征。
　　 2.提出利用奇異譜分析技術和奇異

3、熵增量的導數(shù)來實現(xiàn)系統(tǒng)定階,進行基于奇異值分解的信噪比估計方法；并研究了基于時間序列分析的自回歸模型進行信噪比估計方法；比較了數(shù)值信號的奇異值分解方法和自回歸模型方法的信噪比估計值,數(shù)值仿真結(jié)果表明,兩種計算方法都能夠進行信噪比估計計算,比較而言自回歸模型的信噪比估計算法精度更高。
　　 3.完成了湛江海灣大橋工作狀態(tài)下環(huán)境振動試驗,用輪次法對12小時響應記錄數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗以及用基于時序分析的自回歸模型信噪比估計方法對湛江海