冲刷桥墩基础的HHT振动频谱特性分析与判读研究

被引：8

作者：

张达德 ^{[1
]}

陈柏麟 ^{[1
]}

黄钢 ^{[2
]}

何暖轩 ^{[3
]}

闻玉佩 ^{[1
]}

机构：

[1] 中原大学土木工程系

[2] 达拉斯州捷运公司

[3] 淡江大学营建系

来源：

岩土力学 | 2010年 / 31卷 / 07期

关键词：

桥墩系统; 冲刷; 希尔伯特黄转换; 经验模态分解法; 间断性准则;

D O I：

10.16285/j.rsm.2010.07.018

中图分类号：

U441.3 [];

学科分类号：

0814 ; 081406 ;

摘要：

尝试以移动车流为振动源,在明显受冲刷与未受冲刷桥墩系统上方一侧布设讯号传感器,接收桥梁下部结构因振动源所产生的振动讯号。再以经验模态分解法EMD与希尔伯特黄转换HHT作为讯号分解与振动频谱解析的方法,针对桥墩系统(桥梁下部结构)的Y方向振动讯号进行解析与判读。于EMD分析过程中导入间断性准则进行振动讯号分解。针对完整(未裸露)桥墩系统(P1),与跨河冲刷桥段桥墩系统(P2)的Y方向,进行频谱解析与比对探讨。由研究结果可知,EMD讯号分解过程可能产生模态混合现象,导致HHT图形中产生频率损失以及可判读区间缩短的现象。借由间断性准则的应用,可有效解决这些问题,获得判读性较高的HHT频谱图与边际频谱图。此外,HHT频谱图所得结果证实,桥墩系统Y方向的瞬时频率变化为一频宽带,其区间范围约在1～4 Hz之间。而由边际频谱图中可知,P1、P2的频率能量分别集中于2.5 Hz与1.7 Hz,可知P2的整体系统刚度小于P1。据此,明显受冲刷桥墩系统P2,其承载能力弱化的现象得以由HHT方法中明显呈现。

引用

页码：2241 / 2246

页数：6

共 5 条

[1]

Nonlinear systems. DAZIN P G. . 1992

[2]

A new view of nonlinear water waves: the Hilbert spectrum. Huang NE,Shen Z,Long SR. Annual Review of Fluid Mechanics . 1999

[3]

The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis. Huang NE,Shen Z,Long SR,et al. Proceedings of the Royal Society of London, Series A (Mathematical and Physical Sciences) . 1998

[4]

Nonstationary and nonlinear time seriesanalysis. HUANG N E. . 2004

[5]

A confidence limit for the empirical mode decomposition and Hilbert spectral analysis. Huang NE,Wu ML,Long SR,et al. Proceedings of the Royal Society of London Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 2003

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