基于HHT的混凝土結(jié)構(gòu)地震損傷識(shí)別方法.pdf

1、本文圍繞新生的信號(hào)處理方法希爾伯特-黃變換，對(duì)其理論存在的問題及在線性結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別和地震損傷識(shí)別中的應(yīng)用進(jìn)行了研究與探討。 1998年，美國國家宇航局的N. E. Huang 等人提出了一種稱為Hilbert-Huang變換(HHT)的新的信號(hào)處理方法，該方法的主要?jiǎng)?chuàng)新是固有模態(tài)(以Intrinsic Mode Function或IMF表示)概念的提出和經(jīng)驗(yàn)篩法(以Empirical Mode Decomposition或E

2、MD表示)的引入。相比傅立葉譜和小波譜，Hilbert譜對(duì)信號(hào)的瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)振幅都進(jìn)行了確切的描述，具有更高的分辨率。HHT剛提出不久，其理論本身還存在不少問題，如包絡(luò)線和均值曲線的擬合、邊界效應(yīng)和模態(tài)混疊等問題。就其曲線擬合和邊界效應(yīng)問題，本文提出了分段二次拋物樣條插值法和擬正弦邊界延拓法，并通過仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性和優(yōu)越性。同時(shí)，本文就EMD在濾波去噪中的應(yīng)用也進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)算，分析了EMD去噪法的有效性。 HHT一經(jīng)提出

3、便迅速在多個(gè)領(lǐng)域得到有效應(yīng)用，在模態(tài)參數(shù)識(shí)別領(lǐng)域，目前，學(xué)者已提出兩種方法：HHT結(jié)合RDT法識(shí)別線性結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)和HHT結(jié)合NExT法識(shí)別線性結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。本文在第三章闡述了這兩種方法的基本原理，并結(jié)合數(shù)值算例，總結(jié)了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。本文在第四章，應(yīng)用前面的研究成果處理喜來登環(huán)球旅館在1994年美國北嶺地震中取得縱向強(qiáng)震記錄，識(shí)別了結(jié)構(gòu)的時(shí)變特性及強(qiáng)震后的頻率、阻尼比和振型等模態(tài)參數(shù)。在第五章，由第四章識(shí)別出的部分樓層的一階振型