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
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为了评估高层结构的安全性能,使用GNSS RTK技术对天津广播电视塔进行动态监测。分析了监测误差和噪声,提出了基于变分模态分解(VMD)和小波阈值(WT,wavelet threshold)的方法。通过仿真信号验证,VMD的信号重组能力强于带自适应噪声的完全集合经验模式分解(CEEMDAN)。利用该算法对水平信号进行去噪处理,得到结构的模态参数。结果表明,水环境易产生背景噪声,对监测结果产生不利影响。ACVMD-WT滤波已经实现了信息成分的有效筛选,降噪前后的信号具有很强的相关性。与ensemble经验模式分解、EEMD、CEEMDAN和ceemdan WT相比,所用算法的降噪效果更好。从降噪信号中可以更好地获得结构的前三阶频率和阻尼信息。有限元分析的一阶频率和相对误差值为0.189%,三阶频率中相对误差值的最大值仅为4.054%,提高了模态频率识别和精度。