基于CEEMD和统计参数的斜拉桥损伤识别方法研究

来源：振动与冲击杂志2024年第19期北京时间：

作者：刘杰, , , 丁雪, , 刘庆宽, , , 王海龙, 卜建清, 5

单位：1.石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室，石家庄050043；2.河北省风工程和风能利用工程技术创新中心，石家庄050043；3.石家庄铁道大学土木工程学院，石家庄050043；4.河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心，河北张家口075000；5.石家庄铁道大学四方学院，石家庄050043

摘要：为解决仅使用CEEMD方法的斜拉桥信号分解存在含噪IMF分量且不能进行损伤定量的问题，提出了一种基于CEEMD与统计参数方法相结合的斜拉桥损伤识别方法。该方法基于CEEMD方法对斜拉桥动力响应信号进行自适应性分解，确定适用的白噪声幅值标准差并推导CEEMD方法的集成次数，得到各阶IMF分量；采用欧氏距离对分解的IMF分量进行谱系聚类分析以避免模态混叠现象；采用峰度统计参数的有效权重峰度指标方法滤除含噪IMF分量，提取有效IMF分量并重构为有效IMF分量和；利用变异系数统计参数、二阶中心差分法和泰勒展开式推导损伤定位指标，根据四阶统计矩峰度统计参数推导损伤定量指标。用所提方法对某斜拉桥进行损伤识别研究，结果表明：仿真分析的损伤定位识别精度为100%，损伤定量最大误差为1.80%；在高斯白噪声干扰下，损伤定位不受影响，损伤定量最大误差为1.88%；进行实桥的损伤识别，结果表明实桥主梁无损伤。<br>

关键词：斜拉桥；损伤识别方法；互补集成经验模态分解；统计参数；损伤定量；噪声干扰