基于小波分析的大跨径桥梁健康监测数据预处理研究

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1、第37卷,第2期公路工程Vo1.37,No.22012年4月HighwayEngineeringApr.,2012基于小波分析的大跨径桥梁健康监测数据预处理研究邢丹丹一,张立涛,段雨芬(I.江苏省交通科学研究院股份有限公司,江苏南京210017;2.长大桥梁健康检测与诊断技术交通行业重点实验室,江苏南京211112;3.江苏省公路桥梁工程技术研究中心,江苏南京211112;4.江苏省长大桥梁健康监测数据中心,江苏南京211112;5.东南大学交通学院,江苏南京210096)【摘要】针对小波分析方法在桥梁健康监测系统中面临的小波基函数合理选择问题,采用一周期性仿真信号作

2、为算例,考察了在其他研究领域内广泛用来进行信号去噪的Haar、Db、Sym、Coif、Bior、Rbio、Dmey等7种小波基函数,选取出去噪效果最显著的Bb8小波基函数。依托已建立的江阴大桥健康监测系统,对具有明显周期性的塔顶GPS的竖向数据进行去噪计算,并将计算结果与采用低通滤波进行去噪的结果进行比较分析。结果表明:由于小波方法采用了比低通滤波方法更为细致的处理方法,其去噪效果比低通滤波方法更有效。[关键词】桥梁工程;数据预处理;小波分析;健康监测;大跨径桥梁[中图分类号]U446.3[文献标识码】A[文章编号】1674-0610(2012)02-0033—04R

3、esearchonLong-spanBridgeHealthMonitoringDataPre-·processingBasedonWaveletAnalysisXINGDandan,。,,.ZHANGLitao,,..。DUANYufen。(1.JiangsuTransportationResearchInstituteCO.,Ltd,NanjingJiangsu210017,China;2.KeyLabo-ratoryofLong·spanBridgeHealthDetectionandDiagnosticTechnologyofCommunications,Na

4、njingJian-gsu211112,China;3.JiangsuResearchCenterofRoadandBridgeEngineeringTechnology,NanjingJiangsu21l112,China;4.JiangsuLong—spanBridgeHealthMonitoringDataCenter,NanjingJiangsu211112,China;5.SchoolofTransportation,SoutheastUniversity,NanjingJiangsu210096,China)[Abstract]Howtoselectwav

5、eletbasisfunctionsreasonablyisstilladificultintheapplicationofwaveletanalysisinbridgehealthmonitoringsystem.Toaddressthisissuethispapertakesasimulatedpe-riodicsignalasanexample.Itthisexampleweexaminesevenkindsofwaveletfunctions,includingHaar,Db,Sym,Coil,Bior,Rbio,Dmey,whichareusedwidely

6、inotherresearchareas.Becausethede-noisingefectofBb8isthemostsignificant,itisselectedasthewaveletfunction.Thismethodisap-pliedtotheestablishedJiangyinBridgeHeahhMonitoringSystem.Usingwaveletanalysismethodtocal—culateandde—noisingtheverticaldatafromGPSonthetopofthetower,whichhasaclearperi

7、odic.Andcomparingtheresultswithonesfromlow-passfilterde-noising.Theresultsshowthatbecausethewaveletmethodusesamoredetailedapproach,thede—noisingefectofthewaveletanalysismethodisbetterthanthelow-passfiltermethod.[Keywords]bridgeengineering;datapre-processing;waveletanalysis;heah

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