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冲刷桥墩基础的hht振动频谱特性分析与判读研究-岩土力学
第31 卷第7 期 岩 土 力 学 Vol.31 No.7 2010 年7 月 Rock and Soil Mechanics Jul. 2010 文章编号：1000－7598 (2010) 07 －2241 －06 冲刷桥墩基础的HHT振动频谱特性分析与判读研究 1 1 2 3 1 张达德 ，陈柏麟 ，黄 钢 ，何暖轩 ，闻玉佩 （1.中原大学 土木工程系，台湾 中坜 32023 ；2. 达拉斯州捷运公司，美国 德州75202 ；3. 淡江大学 营建系，台湾 淡水 25137 ） 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。 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 + 中图分类号：U 442.5 5 文献标识码：A Characteristics analysis and judgment of vibrating frequency for scoured pier foundation by Hilbert Huang transform 1 1 2
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