環(huán)境激勵(lì)下斜拉橋拉索結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、本文以斜拉橋拉索結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，從環(huán)境激勵(lì)下斜拉索結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)出發(fā)，分析研究了通過信號(hào)處理方法進(jìn)行響應(yīng)信號(hào)的選擇、預(yù)處理以及提高拉索基頻識(shí)別精度的相關(guān)問題。通過對(duì)比計(jì)算分析了信號(hào)采集對(duì)識(shí)別精度的影響，分析比較了不同參數(shù)對(duì)小波降噪效果的影響，初步探討了將相關(guān)性理論用于實(shí)測(cè)信號(hào)篩選的可能性。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 斜拉橋拉索結(jié)構(gòu)在環(huán)境激勵(lì)下模態(tài)參數(shù)時(shí)域識(shí)別方法(隨機(jī)減量法+ITD法)和頻域識(shí)別方法(功率譜峰值法)的研究和對(duì)比分析

2、。兩種方法對(duì)以白噪聲激勵(lì)為主產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)都有良好的模態(tài)參數(shù)識(shí)別精度。但由于真實(shí)環(huán)境激勵(lì)條件的隨機(jī)性和多種干擾因素的存在，激勵(lì)信號(hào)有可能與標(biāo)準(zhǔn)的平穩(wěn)白噪聲輸入存在較大差別，在使用隨機(jī)減量法+ITD法進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別時(shí)需要注意對(duì)激勵(lì)信號(hào)的評(píng)價(jià)，以免影響識(shí)別效果。功率譜峰值法在實(shí)測(cè)信號(hào)頻率識(shí)別中則反映了較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。 在基于環(huán)境激勵(lì)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別中，由于激勵(lì)條件的隨機(jī)性和不確定性，對(duì)信號(hào)的采集和預(yù)處理提出了更高的要求。采樣頻率僅

3、僅滿足采樣定理是不能滿足實(shí)際工程需要的，實(shí)際采樣頻率可參考取最大采樣頻率的20倍以上。采樣點(diǎn)數(shù)目的選擇要綜合考慮識(shí)別精度要求、數(shù)據(jù)處理工作量和采樣周期等因素。由于拉索基頻識(shí)別以低階頻率為主，對(duì)響應(yīng)信號(hào)做低通濾波和消噪處理可以很好的改善識(shí)別精度。 對(duì)利用相關(guān)性理論進(jìn)行實(shí)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)選取的方法進(jìn)行了探討。通過計(jì)算認(rèn)為，當(dāng)兩段響應(yīng)信號(hào)的相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值在0.1以上時(shí)，便可以認(rèn)為兩段信號(hào)具有較好的相關(guān)性。在實(shí)際應(yīng)用中，可以計(jì)算未進(jìn)行處理的