橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分,準(zhǔn)確得到結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)對(duì)于橋梁健康監(jiān)測(cè)具有重要意義。現(xiàn)有的模態(tài)參數(shù)識(shí)別是基于對(duì)振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)的處理和分析,對(duì)于實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),振動(dòng)信號(hào)的成分往往十分復(fù)雜,振動(dòng)測(cè)試信號(hào)大多是非平穩(wěn)信號(hào)。為了從非平穩(wěn)的振動(dòng)測(cè)試信號(hào)中得到橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)更精準(zhǔn)的振動(dòng)信息,就需要一個(gè)更好的信號(hào)處理方法。因此,采用自適應(yīng)的時(shí)頻分析方法-局部均值分解,并對(duì)該算法做出相關(guān)改進(jìn)來(lái)分析和處理非平穩(wěn)信號(hào),最后結(jié)合隨機(jī)減量法,實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的識(shí)別。主要研究?jī)?nèi)容如下：1、系統(tǒng)闡述了局部均值分解的基本原理和實(shí)現(xiàn)流程,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解,對(duì)比分析了局部均值分解方法中優(yōu)點(diǎn)和一些不足,并針對(duì)這些不足做出改進(jìn)：包括依據(jù)信號(hào)自身內(nèi)部規(guī)律,引入自適應(yīng)極值點(diǎn)匹配延拓法改善局部均值分解中的端點(diǎn)效應(yīng)問(wèn)題；根據(jù)白噪聲的統(tǒng)計(jì)特性,采用互補(bǔ)白噪聲的方法防止分解中的模態(tài)混疊問(wèn)題；根據(jù)Hermite插值函數(shù)的優(yōu)越性,提高該方法的計(jì)算效率。2、詳細(xì)介紹了基于局部均值分解的模態(tài)參數(shù)識(shí)別基本理論和流程,并將該方法應(yīng)用于仿真算例：包括對(duì)三自由度彈簧系統(tǒng)識(shí)別,并將識(shí)別結(jié)果與理論解析解對(duì)比分析,證明該識(shí)別方法的正確性；對(duì)有限元仿真算例進(jìn)行識(shí)別,并與基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的模態(tài)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,證明該方法能夠很好的適用于橋梁結(jié)構(gòu)。3、分別識(shí)別出某斜拉橋?qū)嶒?yàn)?zāi)Ｐ秃湍炒罂缍刃崩瓨虻哪B(tài)參數(shù),并與隨機(jī)子空間算法的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,以驗(yàn)證本文算法對(duì)實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別的有效性和實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：U446
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 信號(hào)分析的發(fā)展
        1.2.2 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別研究現(xiàn)狀
        1.2.3 LMD研究概況
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容和安排
第2章 局部均值分解的基本理論及改進(jìn)
    2.1 基本概念
        2.1.1 頻率和瞬時(shí)頻率
        2.1.2 單分量信號(hào)與多分量信號(hào)
        2.1.3 調(diào)頻和調(diào)幅信號(hào)
    2.2 局部均值分解(LMD)基本理論
    2.3 LMD與EMD的對(duì)比研究
    2.4 局部均值算法的改進(jìn)
        2.4.1 LMD中的端點(diǎn)效應(yīng)處理
        2.4.2 LMD中的模態(tài)混疊
        2.4.3 基于四次Hermit插值的LMD方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別
    3.1 基于LMD的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法
        3.1.1 基本理論
        3.1.2 隨機(jī)減量技術(shù)
        3.1.3 模態(tài)識(shí)別過(guò)程
    3.2 三自由度體系仿真算例
        3.2.1 解析計(jì)算結(jié)果
        3.2.2 模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析
    3.3 簡(jiǎn)支梁橋仿真算例
        3.3.1 簡(jiǎn)支梁橋模型
        3.3.2 白噪聲激勵(lì)
        3.3.3 模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別應(yīng)用實(shí)例
    4.1 斜拉橋模型試驗(yàn)
        4.1.1 模型試驗(yàn)介紹
        4.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容介紹
        4.1.3 模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)果分析
    4.2 某大跨斜拉橋模態(tài)參數(shù)識(shí)別
        4.2.1 工程背景
        4.2.2 主梁豎向模態(tài)參數(shù)識(shí)別
        4.2.3 主梁橫向模態(tài)參數(shù)識(shí)別
        4.2.4 主塔模態(tài)參數(shù)識(shí)別
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
    一、本文結(jié)論
    二、研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)

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