基于實測數(shù)據(jù)的懸索橋鋼箱梁局部動力響應(yīng)研究.pdf

1、隨著大跨懸索橋在公路交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，由交通荷載作用引起的鋼箱梁局部破壞問題越來越突出。本文根據(jù)大跨懸索橋鋼箱梁局部動力響應(yīng)實測數(shù)據(jù)，基于HHT為原理提出了IMF能量分析方法，并用于潤揚大橋主梁實測加速度數(shù)據(jù)的處理，分析了交通荷載作用下懸索橋鋼箱梁的動力響應(yīng)區(qū)域敏感性的規(guī)律。主要工作和研究內(nèi)容如下:
　　(1)總結(jié)了車-橋耦合振動研究的古典理論和現(xiàn)代理論。討論了包括實橋試驗和數(shù)值模擬方法在內(nèi)的傳統(tǒng)動力響應(yīng)研究方法的優(yōu)缺點。分析了

2、基于實測數(shù)據(jù)研究動力響應(yīng)的優(yōu)勢。
　　(2)總結(jié)了短時傅里葉變換、Wigner-Ville分布、小波變換等幾種傳統(tǒng)時頻分析方法，并指出它們的不足。選用以經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和Hilbert變換為核心的Hilbert-Huang變換方法，利用數(shù)值模擬信號進行HHT分析，得到了較好的處理效果。
　　(3)利用潤揚大橋振動監(jiān)測系統(tǒng)采集了大量加速度響應(yīng)數(shù)據(jù)，分析了數(shù)據(jù)采集情況，對遺漏數(shù)據(jù)通過線性插值進行預(yù)處理。比較全天不同時段采集的加速度時

3、程數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)具有非平穩(wěn)特征，并提出了分時段分析以考慮不同時段運營荷載的影響。為了進一步研究主梁加速度響應(yīng)的頻率組成，采用EMD方法對加速度數(shù)據(jù)進行分解，并對分解后的固有模態(tài)函數(shù)進行了瞬時頻率分析和邊際譜分析，得到車輛荷載作用引起的橋梁振動頻率范圍，發(fā)現(xiàn)信號分解得到的前三階固有模態(tài)函數(shù)是其主要成分。
　　(4)為了分析大跨懸索橋鋼箱梁動力響應(yīng)區(qū)域敏感性的規(guī)律，基于HHT理論提出了IMF能量指標(biāo)，并進行了數(shù)據(jù)驗證。對一天各時段和一