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《基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的斜拉索時(shí)變索力識(shí)別方法.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第30卷第3期土木工程與管理學(xué)報(bào)Vo1.30No.32013年9月JournalofCivilEngineeringandManagementSep.2013基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的斜拉索時(shí)變索力識(shí)別方法張福儉,李惠,毛晨曦(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱l5009o;2.中國(guó)地震局工程力學(xué)所,黑龍江哈爾濱15o080)摘要:基于振動(dòng)法的斜拉索索力識(shí)別方法因其簡(jiǎn)單易用、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)被廣泛研究與應(yīng)用。但以往振動(dòng)法只能得到一段時(shí)間內(nèi)的不變的索力,而無(wú)法得到時(shí)變的索力,因而無(wú)法用于斜拉索的疲勞損傷評(píng)價(jià)。本文提
2、出了一種實(shí)時(shí)索力識(shí)別方法,該方法將擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)與小波分析相結(jié)合,可以實(shí)時(shí)的識(shí)別出斜拉索索力及其變化情況。首先利用監(jiān)測(cè)得到的斜拉索上少量振動(dòng)信息,使用擴(kuò)展卡爾曼濾波方法估計(jì)其他各點(diǎn)的振動(dòng)信息;然后將斜拉索視為動(dòng)力系統(tǒng),利用變換到模態(tài)坐標(biāo)的斜拉索振動(dòng)信息,采用小波方法識(shí)別斜拉索的時(shí)變剛度;進(jìn)而將時(shí)變剛度變換得到時(shí)變索力。本文以濱州黃河公路大橋?yàn)楸尘斑M(jìn)行了數(shù)值試驗(yàn)研究,研究結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的有效性。關(guān)鍵詞:時(shí)變索力識(shí)別;小波分析;擴(kuò)展卡爾曼濾波中圖分類(lèi)號(hào):U448.27;U443.38文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文
3、章編號(hào):2095-0985(2013)03-0001-05IdentificationofTime-—variantStayCableTensionForceUsingaWaveletMethodinCombinationwithExtendedKalmanFilterZHANGFu-jian,LIHui,MAOChen.xi'(1.SchoolofCivilEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China;2.InstituteofEngi
4、neeringMechanics,ChinaEarthquakeAdministration,Harbin150080,China)Abstract:Withadvantagesofconvenientandlow-cost,vibrationmethodiswidelyinvestigatedandappliedforcableforceestimation.However.theidentificationresuhbyvibrationmethodiSaconstantvalue.whichcan’tb
5、eusedforfatigueassessment.Areal—timemethodbasedonwaveletanalysisincombinationwithextendedKalmanfilter(EKF)ispresentedforidentifyingtime—variantcableforce.Frommeasuredvibrationofafewpointsonacable.thevibrationofotherpointsonthecableiSestimatedusingEKF.Thenby
6、analyzingcablesystemwithwaveletanalysis,thetime—variantstiffnesscanbeidentified.whichcanbeinterpretedtocableforcebythen.NumericaltestsarecarriedoutbasedontheBinzhouYellowRiverBridge,andtheresultsfromthetestsshowtheflexibilityoftheproposedmethod.Keywords:tim
7、e.variantcableforceidentification;waveletanalysis;extendedKalmanfiher斜拉索是斜拉橋上最重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件之一,頻之間的關(guān)系,建立了基于基頻的索力識(shí)別方法;索力的往復(fù)變化會(huì)造成索的疲勞損傷。索力的識(shí)Ressel和Lardner在他們的索力識(shí)別中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)別對(duì)于斜拉橋的維護(hù)與安全評(píng)定具有重要的意了模態(tài)階躍現(xiàn)象;Renj、Geier采用了基于模義,國(guó)內(nèi)外有很多關(guān)于索力識(shí)別的文獻(xiàn)報(bào)道?;鶓B(tài)分析的索力識(shí)別方法;Park等j、Kim和于振動(dòng)法的索力識(shí)別方法由
8、于其低成本和便捷Parkr采用了基于靈敏度分析的方法進(jìn)行了索力性,在健康監(jiān)測(cè)實(shí)踐中廣泛采用。識(shí)別。Kim等還對(duì)上述各種識(shí)別方法進(jìn)行了對(duì)Casas?、Hiroshi_2各自采用不同的索力與基比研究,他們建議采用系統(tǒng)辨識(shí)方法和張緊弦理收稿日期:2013-02-25修回日期:2013-03-20作者簡(jiǎn)介:張福儉(1980一),男,遼寧錦州人,博士研究生,研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(Email:zhangfuj