基于HHT的混凝土結構地震損傷識別方法.pdf

1、本文圍繞新生的信號處理方法希爾伯特-黃變換，對其理論存在的問題及在線性結構模態(tài)參數(shù)識別和地震損傷識別中的應用進行了研究與探討。 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)的新的信號處理方法，該方法的主要創(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譜對信號的瞬時頻率和瞬時振幅都進行了確切的描述，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，如包絡線和均值曲線的擬合、邊界效應和模態(tài)混疊等問題。就其曲線擬合和邊界效應問題，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，并通過仿真試驗驗證了其可行性和優(yōu)越性。同時，本文就EMD在濾波去噪中的應用也進行了數(shù)值驗算，分析了EMD去噪法的有效性。 HHT一經(jīng)提出

3、便迅速在多個領域得到有效應用，在模態(tài)參數(shù)識別領域，目前，學者已提出兩種方法：HHT結合RDT法識別線性結構的模態(tài)參數(shù)和HHT結合NExT法識別線性結構的模態(tài)參數(shù)。本文在第三章闡述了這兩種方法的基本原理，并結合數(shù)值算例，總結了兩種方法的優(yōu)缺點。本文在第四章，應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震記錄，識別了結構的時變特性及強震后的頻率、阻尼比和振型等模態(tài)參數(shù)。在第五章，由第四章識別出的部分樓層的一階振型