基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的懸索橋鋼箱梁局部動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、隨著大跨懸索橋在公路交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，由交通荷載作用引起的鋼箱梁局部破壞問(wèn)題越來(lái)越突出。本文根據(jù)大跨懸索橋鋼箱梁局部動(dòng)力響應(yīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，基于HHT為原理提出了IMF能量分析方法，并用于潤(rùn)揚(yáng)大橋主梁實(shí)測(cè)加速度數(shù)據(jù)的處理，分析了交通荷載作用下懸索橋鋼箱梁的動(dòng)力響應(yīng)區(qū)域敏感性的規(guī)律。主要工作和研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)總結(jié)了車(chē)-橋耦合振動(dòng)研究的古典理論和現(xiàn)代理論。討論了包括實(shí)橋試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法在內(nèi)的傳統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)研究方法的優(yōu)缺點(diǎn)。分析了

2、基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)研究動(dòng)力響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。
　　(2)總結(jié)了短時(shí)傅里葉變換、Wigner-Ville分布、小波變換等幾種傳統(tǒng)時(shí)頻分析方法，并指出它們的不足。選用以經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和Hilbert變換為核心的Hilbert-Huang變換方法，利用數(shù)值模擬信號(hào)進(jìn)行HHT分析，得到了較好的處理效果。
　　(3)利用潤(rùn)揚(yáng)大橋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集了大量加速度響應(yīng)數(shù)據(jù)，分析了數(shù)據(jù)采集情況，對(duì)遺漏數(shù)據(jù)通過(guò)線性插值進(jìn)行預(yù)處理。比較全天不同時(shí)段采集的加速度時(shí)

3、程數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)具有非平穩(wěn)特征，并提出了分時(shí)段分析以考慮不同時(shí)段運(yùn)營(yíng)荷載的影響。為了進(jìn)一步研究主梁加速度響應(yīng)的頻率組成，采用EMD方法對(duì)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，并對(duì)分解后的固有模態(tài)函數(shù)進(jìn)行了瞬時(shí)頻率分析和邊際譜分析，得到車(chē)輛荷載作用引起的橋梁振動(dòng)頻率范圍，發(fā)現(xiàn)信號(hào)分解得到的前三階固有模態(tài)函數(shù)是其主要成分。
　　(4)為了分析大跨懸索橋鋼箱梁動(dòng)力響應(yīng)區(qū)域敏感性的規(guī)律，基于HHT理論提出了IMF能量指標(biāo)，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)驗(yàn)證。對(duì)一天各時(shí)段和一