基于平穩(wěn)性和信噪比的橋梁環(huán)境振動響應(yīng)信號質(zhì)量評價(jià).pdf

1、環(huán)境激勵振動試驗(yàn),具有無需貴重的激勵設(shè)備,不用打斷結(jié)構(gòu)的正常使用,方便省時等特點(diǎn),是目前土木工程結(jié)構(gòu)廣泛使用的系統(tǒng)識別技術(shù)。由于環(huán)境振動試驗(yàn)僅僅測量結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的輸出數(shù)據(jù),因此絕大多數(shù)的模態(tài)參數(shù)識別方法都需要對輸入數(shù)據(jù)作數(shù)學(xué)上的處理,比如假設(shè)激勵(輸入)為白噪聲,但實(shí)際輸入信號不一定滿足白噪聲假定,并且輸出信號會不可避免受到噪聲干擾,導(dǎo)致識別結(jié)果的不確定性,嚴(yán)重影響了識別效果。因此,如何評價(jià)環(huán)境振動試驗(yàn)振動信號質(zhì)量,成為工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識別

2、十分活躍的研究課題。本文對目前振動響應(yīng)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗(yàn)方法、輸出信號信噪比的理論、算法、實(shí)橋應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討。完成的主要工作和結(jié)論包括:
　　 1.介紹了隨機(jī)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗(yàn)理論、假設(shè),根據(jù)數(shù)據(jù)非平穩(wěn)性可以用數(shù)據(jù)均方值中時間趨勢項(xiàng)來表征的假設(shè),用統(tǒng)計(jì)量均方值進(jìn)行隨機(jī)數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性輪次檢驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了輪次檢驗(yàn)?zāi)芎芎玫臋z驗(yàn)具有代表性平穩(wěn)信號(白噪聲)和非平穩(wěn)信號(地震波)的平穩(wěn)特征。
　　 2.提出利用奇異譜分析技術(shù)和奇異

3、熵增量的導(dǎo)數(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定階,進(jìn)行基于奇異值分解的信噪比估計(jì)方法；并研究了基于時間序列分析的自回歸模型進(jìn)行信噪比估計(jì)方法；比較了數(shù)值信號的奇異值分解方法和自回歸模型方法的信噪比估計(jì)值,數(shù)值仿真結(jié)果表明,兩種計(jì)算方法都能夠進(jìn)行信噪比估計(jì)計(jì)算,比較而言自回歸模型的信噪比估計(jì)算法精度更高。
　　 3.完成了湛江海灣大橋工作狀態(tài)下環(huán)境振動試驗(yàn),用輪次法對12小時響應(yīng)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)以及用基于時序分析的自回歸模型信噪比估計(jì)方法對湛江海