冲刷桥墩基础的HHT振动频谱特性分析与判读研究

• 作者: 何暖轩 张达德 闻玉佩 陈柏麟 黄钢
• 来源期刊: 岩土力学
• 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
• 年，卷（期）: 2010,（7）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 2241-2246
• 分类号: U442.5+5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2010.07.037

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.