矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)損傷識別的Hilbert-Huang變換方法研究.pdf

1、橋梁的損傷識別是目前橋梁工程領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點問題。損傷檢測的水平直接影響著橋梁的施工安全、營運安全以及工程質(zhì)量。然而,過去人們往往只關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)在服役后的健康狀態(tài)監(jiān)測與損傷識別,對施工過程中結(jié)構(gòu)有可能產(chǎn)生的損傷重視不夠。橋梁結(jié)構(gòu)在施工階段,結(jié)構(gòu)體系多次變換,受力復(fù)雜多變,可能會導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重事故,造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此,進(jìn)行施工過程中的損傷監(jiān)控是十分必要的。
　　 Hillbert-Huang變換是近年來一種新興的信號

2、分析方法,由于該方法是從信號本身的尺度進(jìn)行分解,與傳統(tǒng)的傅里葉變換方法有著本質(zhì)的不同,Hilbert-Huang變換在處理非平穩(wěn)信號方面有著巨大的優(yōu)勢。本文研究矮塔斜拉橋施工狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)損傷識別問題,以廣東省江肇高速公路西江特大橋為工程背景,首先用MIDAS軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,獲取結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)。然后將曲率模態(tài)導(dǎo)入MATLAB中運用Hilbert-Huang變換進(jìn)行損傷識別,將識別的結(jié)果與小波變換損傷識別的結(jié)果進(jìn)行對比,尋找了一種

3、模態(tài)的最優(yōu)選取法則,尋找可靠的損傷程度識別指標(biāo)。針對Hilbert-Huang變換在矮塔斜拉橋損傷識別各施工工況中出現(xiàn)的問題,進(jìn)行了分析討論和尋找解決的辦法。本文主要著重討論了四個典型工況:最大雙懸臂狀態(tài)、邊跨合龍狀態(tài)、次中跨合龍狀態(tài)、中跨合龍狀態(tài)。
　　 本文的研究結(jié)果表明,Hilbert-Huang變換在矮塔斜拉橋的損傷識別中效果良好,并具有較強的抗噪聲能力。同時本文找到了一種方法,可以有效地選擇模態(tài),抑制塔、墩、梁連接處造