1.一种具有抗噪声功能的桥梁拉索瞬时索力计算方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤一、实际测量或查阅包括拉索张紧时的名义长度、单位长度线密度的基本材料参数;
步骤二、在拉索锚固端一侧附近布设加速度响应传感器,通过环境荷载对拉索进行激励,从而获取拉索的加速度响应数据,对加速度响应数据进行预处理,剔除传感器异常数据点,对噪声数据进行小波阈值去噪,同时选取合适的数字滤波器进行频率截断,提取拉索的前k阶频率fk满足 fs为采样频率;
步骤三、选取合适的波包系数γ,合适的母函数长度lω,生成母波包函数ω(t),计算加速度响应信号的波包变换,得到函数的时频域波包变换系数Ws(a,b);具体计算方式如下:对采集到的加速度响应信号s(t)进行波包变换,求取波包变换系数Ws(a,b)符号<·,·>代表求二者之间的内积, 为ωab(t)的共轭函数,t为时间变量,其中以参数γ生成的一族母波包函数ωab(t)可由下列公式确定:γ/2 γ 2πi(t‑b)a
ωab(t)=|a| ω(|a| (t‑b))e
式中,a为尺度系数,b为平移系数,e为自然常数,i为虚数单位,波包系数γ∈[1/2,1];
当γ=1时,上述母波包函数退化为小波变换的母函数形式;
步骤四、提取拉索的瞬时频率脊线,在瞬时频率脊线处进行同步挤压变换,求取加速度信号的同步挤压变换系数Ts(λ,b),得到加速度响应数据的时频域精细表达;具体计算方式如下:计算拉索加速度响应信号的瞬时频率脊线λs(a,b):
将频率域能量将波包变换Ws(a,b)在λ=λs(a,b)处进行能量集中重分布,得到加速度信号的同步挤压变换:式中, 表示函数的实部,δ(·)为单位脉冲响应函数;
步骤五、根据拉索弦振动理论中频率域索力的函数关系计算索力:提取时频域同步压缩变换谱中各时刻点的频率峰值,识别该峰值对应的频率坐标点fn,代入弦振动理论基本公式计算当前时刻索力值N,具体如下:根据弦振动理论,拉索索力与频率的函数关系为:
式中,N表示拉索索力,L为拉索的名义索长,fn表示拉索频率,n表示频率阶次;
将识别的拉索频率fn及其频率阶次n代入后即可求解索力N。
2.如权利要求1所述的一种具有抗噪声功能的桥梁拉索瞬时索力计算方法,其特征在于,步骤一中拉索名义长度为拉索两个反弯点之间的索长L,单位长度线密度采用总重m以*及实际索长L按照公式 进行计算。
3.如权利要求1所述的一种具有抗噪声功能的桥梁拉索瞬时索力计算方法,其特征在于,单位长度线密度包括索的单位长度线密度以及拉索防水、防腐蚀保护套筒单位长度线密度。