基于ACVMD-WT法的GNSS-RTK高耸结构动态监测与模态分析

作者：熊春宝; 王猛^*; 尚智; 史青法

来源：振动工程学报, 2023, 36(05): 1223-1233.

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.05.005

• 高耸结构
• 模态分析
• GNSS-RTK
• 降噪
• ACVMD-WT

为对高耸结构的安全性能进行评估，采用GNSS-RTK技术对天津广播电视塔进行动态监测。对监测误差及噪声进行分析，基于变分模态分解（variational modal decomposition,VMD）和小波阈值（wavelet threshold,WT）提出了ACVMD-WT算法。通过模拟信号验证了VMD比添加自适应噪声的完备集合经验模态分解（complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN）的信号重组能力更强。利用所提算法对水平方向信号进行降噪并得到结构的模态参数。结果表明：水域环境易引起背景噪声，对监测结果产生不利影响；ACVMD-WT滤波实现了对信息分量的有效筛选，降噪前后信号具有较强的相关性；相比集合经验模态分解（ensemble empirical mode decomposition,EEMD）,CEEMDAN以及CEEMDAN-WT，所用算法的降噪效果更佳；由降噪后信号更好地获取到结构的前三阶频率及阻尼信息，其中一阶频率与有限元分析的相对误差为0.189%，第三阶频率相对误差最大值仅为4.054%，提高了模态频率辨识度和准确度。

• 单位
  天津大学; 建筑工程学院