紅楓湖大橋健康監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況是由測(cè)試的信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)和評(píng)估的，即從傳感器采集的信號(hào)中提取各種特征，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別、狀態(tài)監(jiān)控和損傷診斷等。索力計(jì)算與模態(tài)參數(shù)識(shí)別是進(jìn)行橋梁健康評(píng)估的重要組成部分。 索力監(jiān)測(cè)是斜拉橋健康監(jiān)測(cè)中的重點(diǎn)內(nèi)容之一。索力監(jiān)控測(cè)試有多種方法，基頻法因方便、快捷、成本低以及不影響車(chē)輛通行而得到了廣泛應(yīng)用。基頻法的關(guān)鍵是識(shí)別出拉索振動(dòng)的基頻。不同識(shí)別方法對(duì)實(shí)時(shí)索力監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性影響較大，因而采用高效準(zhǔn)確的基頻識(shí)別方法最為關(guān)鍵。

2、本文在分析當(dāng)前基頻識(shí)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(shí)別拉索基頻并在紅楓湖大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證，效果較好。 對(duì)橋梁實(shí)施健康監(jiān)測(cè)，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(shí)別。在紅楓湖大橋健康監(jiān)測(cè)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(shí)別方法，兩種方法相互對(duì)照，相互補(bǔ)充。 峰值法是最簡(jiǎn)單的頻域結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)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(huì)出現(xiàn)峰值，成為固有頻率的良好估計(jì)。本文利用平均正則化功率譜密度曲線上的峰值來(lái)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(jiǎn)單、快速、實(shí)用等特點(diǎn)。 在基于HHT參數(shù)識(shí)別方法中，首先是對(duì)信號(hào)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(shí)測(cè)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(shí)別的良好方法。但EMD方法有時(shí)會(huì)產(chǎn)生