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大跨高速铁路桥梁振动特性及安全预警研究
| 论文题名： | 大跨高速铁路桥梁振动特性及安全预警研究 |
| 关键词： | 结构健康监测;高速铁路桥;时频分析;安全预警;时间序列分析;损伤识别 |
| 摘要： | 高速铁路桥梁在运营期间，长期接受各种环境因素、运营因素共同作用的影响，桥梁结构的安全性和耐久性在国内外研究中受到广泛关注。对大跨钢桁梁桥而言，当高速列车作为其主要荷载时，桥梁结构静动力性能与普通简支跨铁路桥梁不同，需要重点研究分析。本文具体研究内容如下： 加速度响应的时域分析。对于加速度峰值与均方根值指标，分析相邻传感器信号的相关性。对不同工况，确定加速度响应的统计特性，分析列车运行路线、列车编组及温度、列车运行速度因素对振动响应的影响。研究列车长度接近于桥长时加速度峰值-速度幅值曲线，对大跨铁路桥梁共振特性进行分析。 加速度响应的时频域分析。研究列车过桥时的加载频率；对比分析了信号时频分析方法与频域分析方法。利用小波脊线算法，获得列车过桥时时频域能量最大的脊线，得到其在强迫振动阶段有载频率变化趋势。希尔伯特归一化后信号的时频图能够进一步反映有载频率随时间的变化趋势。 基于加速度响应的长期安全预警。对比概率估计阈值计算方法与区间估计阈值计算方法，最终选用区间估计的方法，建立结构长期安全预警模型。将时间序列分析和多元统计技术结合，建立损伤特征值指标，利用马氏距离进行多传感器信息融合，建立损伤识别的基准模型。 通过本文研究，能够获得加速度振动响应在时域与时频域的特性，建立在长期运营过程中结构安全预警模型与基准模型，为结构安全评估提供了参考与借鉴。 |
| 作者： | 武娜 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李顺龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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