基于改进经验小波变换的桥梁模态参数识别

摘要：

针对经验小波变换(EWT)傅里叶谱划分易受高强噪声和调制边频带的影响,传统方法划分的频带不准确等问题,提出一种改进经验小波变换(IEWT)并将其用于桥梁结构模态参数识别.首先,利用振动信号的傅里叶谱进行了经验小波变换;去除分解后的高频分量,将剩余分量重构获得EWT趋势谱;然后,将EWT趋势谱代替傅里叶谱来进行频谱分割,以频谱分割得到的频率边界构造经验小波滤波器组对信号进行了经验小波变换,并对经验小波变换获得的单分量信号使用同步提取变换(SET)做去噪处理;最后,结合随机减量技术(RDT)和希尔伯特(Hilbert)变换识别桥梁结构模态参数,即频率、阻尼比和振型.分别以两个典型的仿真信号和实际工程案例对所提方法进行了验证,并且在桥梁加速度响应加入噪声验证该模态参数识别方法在低信噪比下的性能;仿真信号频谱分割和实桥模态参数识别.结果表明:相较于傅里叶谱,基于EWT趋势谱的频谱划分方法能更加精准地确定经验小波变换所需要的频谱边界,避免噪声和边频带的干扰,提高频谱划分精度;引入的同步提取变换能够去除单分量信号中的噪声,消除噪声对模态参数识别的影响;所提改进经验小波变换结合SET去噪、RDT和Hilbert变换能准确识别桥梁结构模态参数,且在低信噪比条件下鲁棒性好.

关键词：桥梁工程、模态参数识别、改进经验小波变换、响应信号、同步提取变换、Hilbert变换

所属期刊栏目：39

分类号：TU311.3(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：94-105