[發(fā)明專利]一種動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810906152.6
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109029711B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚建群;王俊博;于文志;楊書仁;丁松
• 申請（專利權(quán)）人: 中交基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 孟阿妮

本發(fā)明公開了一種動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率識別方法，包括對橋梁結(jié)構(gòu)各振動測點進(jìn)行頻率識別、對橋梁結(jié)構(gòu)第i個測點的振動數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜分析、利用功率譜波峰數(shù)據(jù)先增大后減小的特點，提取第i個測點的功率譜圖中所有的峰值數(shù)據(jù)組成矩陣等多個步驟。本發(fā)明根據(jù)功率譜圖和橋梁結(jié)構(gòu)頻率的特點，可實現(xiàn)動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率的自動化識別，能夠有效節(jié)省人力資源，為橋梁模態(tài)頻率實時預(yù)報警提供前提，有利于橋梁結(jié)構(gòu)的安全運營。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種識別方法，尤其涉及一種動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率識別方法。

背景技術(shù)

橋梁健康監(jiān)測的基本內(nèi)涵是：通過對橋梁結(jié)構(gòu)狀況的監(jiān)控與評估，為橋梁在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營狀況異常嚴(yán)重時發(fā)出預(yù)警信號，為橋梁的維護(hù)維修和管理決策提供依據(jù)與指導(dǎo)。橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)獲取的頻率信息是評價橋梁安全狀態(tài)的重要指標(biāo)，實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)頻率的自動化識別對掌握橋梁的安全狀態(tài)尤為重要。現(xiàn)有的橋梁頻率識別方法大多針對橋梁振動信息進(jìn)行功率譜分析，人工提取適當(dāng)?shù)墓β首V峰值獲取橋梁頻率，不能滿足自動化識別動態(tài)的橋梁頻率的需要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率識別方法。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率識別方法，整體步驟為：

①、設(shè)置動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率識別的相關(guān)參數(shù)，包括參與橋梁結(jié)構(gòu)頻率識別的振動測點數(shù)n、待識別的橋梁結(jié)構(gòu)頻率階數(shù)m、根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型計算頻率或荷載試驗實測頻率確定的各階頻率范圍矩陣FreB；

②、開始對橋梁結(jié)構(gòu)各振動測點進(jìn)行頻率識別，初次處理測點定為i＝1；

③、對橋梁結(jié)構(gòu)第i個測點的振動數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜分析；

④、利用功率譜波峰數(shù)據(jù)先增大后減小的特點，提取第i個測點的功率譜圖中所有的峰值數(shù)據(jù)組成矩陣FreMax_i；

⑤、開始對第i個測點根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)各階頻率范圍矩陣FreB和功率譜峰值矩陣FreMax_i依次提取各階頻率，初次處理頻率階數(shù)定為j＝1；

⑥、提取第i個測點第j階橋梁結(jié)構(gòu)頻率范圍FreB_j內(nèi)的功率譜峰值矩陣FreMaxi_j，判斷矩陣FreMaxi_j是否為空矩陣，若為空矩陣，則第i個測點第j階頻率未被激勵，否則矩陣FreMaxi_j中功率譜密度最大幅值對應(yīng)的頻率即為第i個測點實測橋梁結(jié)構(gòu)第j階頻率；

⑦、識別第i個測點橋梁結(jié)構(gòu)下一階頻率，即令j＝j(luò)+1，若j≤m則轉(zhuǎn)至步驟⑥，否則轉(zhuǎn)至步驟⑧；

⑧、對進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)下一個振動測點進(jìn)行頻率識別，即令i＝i+1，若i≤n則轉(zhuǎn)至步驟③，否則轉(zhuǎn)至步驟⑨；

⑨、開始綜合各振動測點的頻率識別結(jié)果，最終確定橋梁結(jié)構(gòu)各階頻率，初次處理頻率階數(shù)定為j＝1；

⑩、判斷各測點識別的第j階頻率組成的矩陣Fre_j是否為空矩陣，若為空矩陣，則橋梁結(jié)構(gòu)第j階頻率f_j未被識別，否則矩陣Fre_j中功率譜密度最大幅值對應(yīng)的頻率即為橋梁結(jié)構(gòu)的第j階頻率；

確定橋梁結(jié)構(gòu)下一階頻率，即令j＝j(luò)+1，若j≤m則轉(zhuǎn)至步驟⑩，否則流程結(jié)束。

本發(fā)明根據(jù)功率譜圖和橋梁結(jié)構(gòu)頻率的特點，可實現(xiàn)動態(tài)的橋梁結(jié)構(gòu)多階頻率的自動化識別，能夠有效節(jié)省人力資源，為橋梁模態(tài)頻率實時預(yù)報警提供前提，有利于橋梁結(jié)構(gòu)的安全運營。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體流程示意圖。