桥梁结构动态监测信号的流形约束DMD降噪

来源：振动与冲击杂志2025年第17期北京时间：

作者：孙榕徽，单德山dsshan，余忠儒，王乾超

单位：1.西南交通大学土木工程学院桥梁工程系，成都610031;2.中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，昆明650032

摘要：为寻求对含有复杂噪声成分的桥梁健康监测数据进行降噪的有效手段，基于动态模态分解法(Dynamic Mode Decomposition, DMD)，提出了一种基于流形约束的动态模态分解(manifold constrained DMD, mcDMD)桥梁动态监测信号分解重构方法。为改善DMD噪声鲁棒性较差的问题，基于桥梁结构的状态方程及其卡尔曼滤波估计，首次明确了DMD系统矩阵的流形约束。最后，利用密集模态模拟信号、一座大跨度斜拉-T构组合桥以及一座大跨度重力锚式悬索桥的动态监测信号对所提方法的降噪效果进行了验证及对比。研究结果表明：提出的mcDMD方法在各类动态信号分解重构方法中的降噪表现更优，并能较好保留实际桥梁结构动态监测数据的有效信息。<br>

关键词：动态监测信号；流形约束；动态模态分解；降噪；评价指标