基于缆索振动数据的桥梁智能索力追踪策略

1

作者 熊亮 郑云文 +1 位作者 张立奎 熊文 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期38-45,共8页

为了准确获取斜拉索在斜拉桥运营期间的动态变化行为,识别斜拉索固有频率及索力,提出了一种基于缆索振动数据的桥梁智能索力追踪策略方法。该方法以斜拉索加速度响应为输入,采用快速傅里叶变换方法,将时域加速度信号转换为频域功率谱密... 为了准确获取斜拉索在斜拉桥运营期间的动态变化行为,识别斜拉索固有频率及索力,提出了一种基于缆索振动数据的桥梁智能索力追踪策略方法。该方法以斜拉索加速度响应为输入,采用快速傅里叶变换方法,将时域加速度信号转换为频域功率谱密度图,提取斜拉索的振动频率信息;基于峰值提取算法,对功率谱密度图进行处理,实现了峰值的自动搜索与提取,得到斜拉索的各阶固有频率;基于拉伊达准则方法,对峰值间距和峰值相对高差进行判别以剔除伪峰,进而确保斜拉索固有频率的识别精度;基于振动弦理论,根据斜拉索的固有频率和几何参数,计算出斜拉索的索力值,实现了固有频率至斜拉索索力的快速转换。研究结果表明:该方法能快速、高效地获取斜拉索的各阶频率及相应索力信息,能有效地区分频谱图中波峰真伪,且具有较高的索力识别精度和稳定性。将该方法成功应用于某座足尺斜拉桥的结构健康监测中,证明了在实际工程中的应用能力与可靠性。 展开更多

关键词 桥梁工程 索力追踪 峰值提取 结构健康监测 频率法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于运行检测的小波模态参数识别 被引量：3

2

作者 韩建刚 徐晓霞 任伟新 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期27-32,共6页

众所周知结构的运行条件和实验室测试条件明显不同,在实验室中结构的特性可以较为准确的模拟,结构激励是已知的。但是对于正常使用的结构来讲,激励往往是不可测量的,同时大部分情况下是非稳态的。因此基于运行模态的结构分析方法被提了... 众所周知结构的运行条件和实验室测试条件明显不同,在实验室中结构的特性可以较为准确的模拟,结构激励是已知的。但是对于正常使用的结构来讲,激励往往是不可测量的,同时大部分情况下是非稳态的。因此基于运行模态的结构分析方法被提了出来,并将它作为传统模态分析的一个补充方法。提出基于运行检测的小波模态参数识别技术,基于小波的模态参数识别是将信号变换到时(频域),这有利于识别结构的动态特征参数频率、阻尼和振型。给出运行情况下结构振动响应数据的小波变换的振幅和相位与特征频率及阻尼之间的关系。提出小波谱分析方法,并用它来识别结构的振型。数值模拟的例子表明,采用小波的识别方法所识别的结果与频域的峰值法和时域的随机子空间方法所识别的相符。 展开更多

关键词 小波 运行模态 模态识别 峰值法 随机子空间

原文传递

运行激励下结构模态参数测试方法及其实现 被引量：6

3

作者 李长玉 王丽 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期577-582,共6页

提出了一种在结构自身运行激励下只根据响应信号测试结构模态参数的方法—"峰值法"。通过MATLAB软件编程实现了该方法,并且利用传统的锤击方法和"峰值法"对一金属圆盘进行了实验模态分析。通过对比分析发现采用两... 提出了一种在结构自身运行激励下只根据响应信号测试结构模态参数的方法—"峰值法"。通过MATLAB软件编程实现了该方法,并且利用传统的锤击方法和"峰值法"对一金属圆盘进行了实验模态分析。通过对比分析发现采用两种不同方法所取得的结果在前两阶模态中固有频率误差分别为1.6%和1.7%,阻尼比误差分别为7.2%和11%,振型整体趋势一致。从而验证了该方法的正确性。该方法适合不容易被激振的大型结构,而且能够分析结构在运行激励情况下的振动特性。 展开更多

关键词 模态分析 运行激励 锤击法 峰值法 固有频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

人行钢箱梁桥模态试验研究 被引量：1

4

作者 申杨凡 杨斌 +4 位作者 何钰龙 郭凯强 续琦峰 王艳琪 贾艳敏 《公路工程》 北大核心 2016年第1期134-138,共5页

为了了解人行钢桥的自振特性,运用东华测试系统对某人行钢箱梁桥进行模态测试,得到桥梁的动力特性参数,并将试验测得的固有频率、模态振型与ANSYS有限元模型中的模态数据进行对比分析。分析结果表明:该人行钢箱梁桥的基频的试验值与理... 为了了解人行钢桥的自振特性,运用东华测试系统对某人行钢箱梁桥进行模态测试,得到桥梁的动力特性参数,并将试验测得的固有频率、模态振型与ANSYS有限元模型中的模态数据进行对比分析。分析结果表明:该人行钢箱梁桥的基频的试验值与理论值的误差为3.8%,行人的附加模态质量是对试验产生误差的原因之一,但对结构基频的影响不大,这也就证明了采用峰值拾取法处理时域数据是合理的,同时结合模态判定准则所得模态数据也是可信的,通过该模态测试系统可有效地测得模态参数(固有频率、模态振型及阻尼比)。 展开更多

关键词 人行钢箱梁桥 模态测试 有限元 峰值拾取法

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢管砼系杆拱桥模态参数识别及有限元仿真 被引量：1

5

作者 于国军 陈灯红 +1 位作者 操礼林 孙虎 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第5期58-61,83,共5页

以宁杭南河特大桥主桥-钢管砼系杆拱桥为背景工程进行成桥的动态试验,利用环境激励下桥面的动力响应数据进行全桥的动力特性参数识别,采用PDV100激光测振仪测得拱桥的吊杆内力.基于ABAQUS建立整幅桥梁的三维有限元模型,结合所识别的桥... 以宁杭南河特大桥主桥-钢管砼系杆拱桥为背景工程进行成桥的动态试验,利用环境激励下桥面的动力响应数据进行全桥的动力特性参数识别,采用PDV100激光测振仪测得拱桥的吊杆内力.基于ABAQUS建立整幅桥梁的三维有限元模型,结合所识别的桥面模态参数以及测得的吊杆内力,对钢管砼系杆拱桥的有限元模型进行修正.研究结果表明:经修正后的模型能更准确地反映结构的动力特性,可作为桥梁结构健康监测中损伤识别与安全评估研究工作的基准模型. 展开更多

关键词 系杆拱桥 峰值拾取法 模型修正 模态参数识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于环境激励的网架结构模态参数识别及有限元仿真 被引量：1

6

作者 孙立国 刘冰 沈方伟 《电子测试》 2013年第12X期23-25,共3页

以金安桥发电厂房屋顶网架为对象,首先利用ABAQUS建立了整幅网架的三维有限元模型,进行网架结构动特性分析,然后根据该结果确定了网架结构的7个测点位置;应用峰值拾取法分析了PDV100激光测振仪测得的网架7个点的速度响应,进行了网架结... 以金安桥发电厂房屋顶网架为对象,首先利用ABAQUS建立了整幅网架的三维有限元模型,进行网架结构动特性分析,然后根据该结果确定了网架结构的7个测点位置;应用峰值拾取法分析了PDV100激光测振仪测得的网架7个点的速度响应,进行了网架结构的动力特性参数识别;最后在所建立的初始有限元模型和识别的真实网架结构模态参数的基础上,采用模型修正的方法,得到了该网架结构修正的有限元模型。 展开更多

关键词 网架结构 峰值拾取法 模型修正 模态参数识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

超高索塔自立状态下环境振动试验与分析 被引量：8

7

作者 高敏 刘剑锋 张启伟 《结构工程师》 2008年第3期129-134,共6页

以苏通大桥为背景,研究超高索塔自立状态下的振动行为。首先介绍大桥300.4 m高的超高索塔在施工阶段独立状态下的环境振动试验,采用峰值法、随机子空间法及随机减量法识别得到索塔多阶振动模态参数。同时,按照施工设计图建立索塔三维有... 以苏通大桥为背景,研究超高索塔自立状态下的振动行为。首先介绍大桥300.4 m高的超高索塔在施工阶段独立状态下的环境振动试验,采用峰值法、随机子空间法及随机减量法识别得到索塔多阶振动模态参数。同时,按照施工设计图建立索塔三维有限元模型(FEM)来分析其动力特性。最后通过将环境振动测试结果与FEM分析结果的比较,揭示超高索塔自立状态下的振动行为特征。 展开更多

关键词 苏通大桥 动力特性 随机子空间 谱峰值法 随机减量

在线阅读 下载PDF 职称材料

小波阈值降噪在砌体基本频率识别中的应用 被引量：2

8

作者 李佳蔓 彭斌 付想平 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期366-369,共4页

为更加准确地获取砌体试件的基本频率,在频谱分析前,对振动信号进行降噪处理.对6个砖砌体试件分别进行环境激励下的动力测试,运用频域峰值点法进行频率识别,采取直接识别和小波阈值降噪后再识别2种手段.比较通过2种途径识别出的基本频... 为更加准确地获取砌体试件的基本频率,在频谱分析前,对振动信号进行降噪处理.对6个砖砌体试件分别进行环境激励下的动力测试,运用频域峰值点法进行频率识别,采取直接识别和小波阈值降噪后再识别2种手段.比较通过2种途径识别出的基本频率的分布规律,发现运用小波阈值降噪识别的基本频率的变异系数更小.表明在直接识别法识别基本频率的基础上,小波阈值降噪技术能进一步提高频率识别效率,可以应用于砌体结构的现场检测. 展开更多

关键词 砌体 振动测试 基本频率 峰值点法 小波阈值降噪

原文传递

工程振动测试技术中实验模态分析方法的改进 被引量：4

9

作者 李雪艳 许俊财 《华南地震》 2020年第1期111-117,共7页

实验模态分析是工程振动测试技术的基本任务之一。现有的工程振动测试技术教材通常采用频响函数的幅频曲线或者功率谱曲线,通过寻找局部峰值来实现模态参数的识别。该方法原理简单,计算方便,但是通常只能识别前几阶模态参数,而且由于受... 实验模态分析是工程振动测试技术的基本任务之一。现有的工程振动测试技术教材通常采用频响函数的幅频曲线或者功率谱曲线,通过寻找局部峰值来实现模态参数的识别。该方法原理简单,计算方便,但是通常只能识别前几阶模态参数,而且由于受到分辨率的影响,会带来一定的识别误差。通过将现在广泛应用于环境激励下的随机子空间法加以改进,应用于一般激励下的模态参数识别;构建Hankel矩阵和Toeplitz矩阵,进行奇异值分解,并重构更稳定的结构状态矩阵,形成稳态图来识别结构的模态参数;以一个七层框架结构的数值模拟和一个实验室测试的简支钢梁为例演示了该方法。相比于传统实验模态参数识别方法,改进的方法能识别更高阶的模态参数,而且具有更高的精度,适合编程计算,可作为实验模态分析方法教学的有益补充。 展开更多

关键词 模态参数 振动测试 频响函数 随机子空间法 峰值法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于动态测试数据的旧桥系统参数识别 被引量：2

10

作者 胡俊亮 叶仲韬 吴杰 《市政技术》 2022年第4期1-5,35,共6页

为快速、有效地识别环境激励下钢桁架桥的模态参数,选择应用较为广泛的峰值法和特征系统实现算法2种模态参数识别方法进行研究,并将稳定图与功率谱密度函数相结合的方法用于真假模态的甄别。以一座钢桁架桥为例验证2种识别方法以及真假... 为快速、有效地识别环境激励下钢桁架桥的模态参数,选择应用较为广泛的峰值法和特征系统实现算法2种模态参数识别方法进行研究,并将稳定图与功率谱密度函数相结合的方法用于真假模态的甄别。以一座钢桁架桥为例验证2种识别方法以及真假模态判别方法的有效性,结果表明运用峰值法和特征系统实现算法均可较为快速有效地得到钢桁架桥的模态参数,其中特征系统实现算法的效果更好;稳定图与功率谱密度函数相结合的方法可以弥补峰值法和特征系统实现算法的不足,使振动模态识别的结果更为可靠。 展开更多

关键词 系统识别 峰值法 特征系统实现算法 稳定图 功率谱密度函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

环境激励下顶模平台系统的模态参数识别

11

作者 王晋 《建材世界》 2016年第3期52-54,共3页

利用峰值拾取法对顶模平台系统进行了环境激励下的模态参数识别,成功识别出南北向第一阶、东西向第一阶和竖向第一阶固有频率和振型,并验证了结果的可靠性。

关键词 峰值拾取法 环境激励 顶模平台系统 功率谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于投影轮廓法的镐形截齿峰值截割力模型研究

12

作者 于聚旺 刘成文 +2 位作者 邵乐飞 黄逸哲 段铭钰 《煤炭科技》 2023年第4期72-74,79,共4页

为精确预测镐形截齿峰值截割力,在考虑合金头、镐体结构和安装参数影响的基础上,采用改进的投影轮廓法,提出用于估算镐型截齿峰值截割力的理论模型。基于不同切削条件下的实验结果,通过引入其他4个现有的理论模型作为对比,评估本文模型... 为精确预测镐形截齿峰值截割力,在考虑合金头、镐体结构和安装参数影响的基础上,采用改进的投影轮廓法,提出用于估算镐型截齿峰值截割力的理论模型。基于不同切削条件下的实验结果,通过引入其他4个现有的理论模型作为对比,评估本文模型的峰值截割力预测性能。对比发现,该模型理论结果与试验值的相关系数最高,均方根误差最低,可以更准确地预测镐形截齿峰值截割力。 展开更多

关键词 镐形截齿 投影轮廓法 峰值截割力

在线阅读 下载PDF 职称材料

应县木塔动力特性原位试验及有限元分析 被引量：11

13

作者 薛建阳 吴晨伟 +1 位作者 浩飞虎 马林林 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期85-93,共9页

为研究现有变形状态下应县木塔的动力特性,采用941B型传感器和INV3060S型采集仪对木塔各层明层柱头、柱脚东西方向和南北方向的脉动信号进行原位测试试验和数据采集。通过峰值拾取法与随机子空间法相结合的方式,分析得到了木塔前7阶的... 为研究现有变形状态下应县木塔的动力特性,采用941B型传感器和INV3060S型采集仪对木塔各层明层柱头、柱脚东西方向和南北方向的脉动信号进行原位测试试验和数据采集。通过峰值拾取法与随机子空间法相结合的方式,分析得到了木塔前7阶的自振频率、振型及阻尼比。考虑到木塔的变形较为严重,利用大型有限元分析软件ANSYS建立损伤变形后的木塔有限元模型,对其进行模态分析,得到木塔的各阶自振频率及振型,并将计算模态与原位测试试验实测值进行对比分析。结果表明:木塔第1阶和第2阶振型分别为南北和东西方向平动振型,对应的自振频率分别为0.601、0.635 Hz;第3阶为扭转振型,对应的自振频率为0.681 Hz;第4~7阶振型为南北或东西方向平动振型,对应的自振频率分别为1.660、1.662、2.735、2.778 Hz。木塔各阶阻尼比介于0.019~0.037之间,均属于小阻尼。木塔低阶振型模态处于弱激励状态,而高阶振型模态处于强激励状态。采用动力特性数值模拟分析得到的木塔第1、2阶平动振型对应的频率与实测值较为吻合,最大相对误差仅为3.33%。 展开更多

关键词 应县木塔 原位测试 峰值拾取法 随机子空间法 数值模拟 动力特性

原文传递