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

1、橋梁的損傷識(shí)別是目前橋梁工程領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。損傷檢測(cè)的水平直接影響著橋梁的施工安全、營(yíng)運(yùn)安全以及工程質(zhì)量。然而,過(guò)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(cè)與損傷識(shí)別,對(duì)施工過(guò)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(huì)導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此,進(jìn)行施工過(guò)程中的損傷監(jiān)控是十分必要的。
　　 Hillbert-Huang變換是近年來(lái)一種新興的信號(hào)

2、分析方法,由于該方法是從信號(hào)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(hào)方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)。本文研究矮塔斜拉橋施工狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別問(wèn)題,以廣東省江肇高速公路西江特大橋?yàn)楣こ瘫尘?首先用MIDAS軟件對(duì)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(yùn)用Hilbert-Huang變換進(jìn)行損傷識(shí)別,將識(shí)別的結(jié)果與小波變換損傷識(shí)別的結(jié)果進(jìn)行對(duì)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(shí)別指標(biāo)。針對(duì)Hilbert-Huang變換在矮塔斜拉橋損傷識(shí)別各施工工況中出現(xiàn)的問(wèn)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(gè)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(shí)別中效果良好,并具有較強(qiáng)的抗噪聲能力。同時(shí)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