基于振动监测的斜拉索时变索力识别方法

基于振动法的斜拉索索力识别方法因其简单易用、造价低廉的优点被广泛研究与应用。但以往振动法只能得到一段时间内的不变的索力,而无法得到时变的索力,因而无法用于斜拉索的疲劳损伤评价。本文提出了一种实时索力识别方法,该方法将扩展卡尔曼滤波(EKF)与小波分析相结合,可以实时的识别出斜拉索索力及其变化情况。首先利用监测得到的斜拉索上少量振动信息,使用扩展卡尔曼滤波方法估计其他各点的振动信息;然后将斜拉索视为动力系统,利用变换到模态坐标的斜拉索振动信息,采用小波方法识别斜拉索的时变刚度;进而将时变刚度变换得到时变索力。本文以滨州黄河公路大桥为背景进行了数值试验研究,研究结果验证了所提方法的有效性。

基于广义S变换的时变索力识别

对于索支承体系桥梁,索缆是其中关键的受力构件,索缆的损伤必然会导致其结构特性发生变化,因此对缆索的瞬时张力进行识别对于评估索体系支撑桥梁的运营状况和健康状况来说至关重要。传统基于频率法的索力识别方法只能识别索在过去一段时间内的平均索力,无法对索力进行实时的识别。广义S变换在进行时频分析时具有频率自适应性及较高的计算效率等优势,故本文将广义S变换方法应用于时变索力实时识别中。通过对受时变索力的拉索进行仿真模拟,使用广义S变换对索的竖向振动加速度响应进行分析,对索的瞬时频率进行识别并进行索力换算,验证了该方法的可行性。