牛彦波
- 作品数：5 被引量：30H指数：3
- 供职机构：天津大学建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球建筑科学更多>>
- 基于视觉与加速度测量的结构动态位移融合估计
- 2024年
- 结构动态位移测量与精准估计对于结构安全运营和性态评估具有重要意义.基于计算机视觉的位移监测方法具有精度高、非接触式、成本低、设备安装简便等优点,在实际复杂工程环境中,设备难以架设,视觉测量方法较传统接触式位移监测方法具有明显的优势.图像分辨率和拍摄帧率等因素在一定程度上限制了视觉方法的使用.针对视觉位移测量技术高频振动识别精度低的问题,提出了一种基于视觉与加速度测量的结构动态位移重构方法,通过融合视觉低频与加速度高频振动响应信号,实现结构动态位移精准识别.首先,利用光流法从结构振动视频数据中提取结构位移响应,引入前后向误差与离群值过滤机制,提升特征点追踪精度,避免漂移问题.然后,利用逐次变分模态分解方法分别从视觉位移与加速度二次积分得到的位移信号中提取相应的本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量.最后,基于互相关函数筛选机制,确定融合模态分量,融合基于视觉测量的低阶IMF与基于加速度测量的高阶IMF,重构结构位移响应.通过一个钢筋混凝土框架结构振动台试验,对提出的位移融合估计方法进行了试验验证.结果表明:与单一视觉测量方法相比,所提出的方法能够更为准确地估计结构动态位移,并且通过引入加速度测量中的动态位移分量,融合后的位移比基于视觉测量的结果具有更宽的频率范围.
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- 关键词：计算机视觉光流法互相关函数
- 一种基于RTK-GNSS技术的大跨径悬索桥动态特性分析方法被引量：8
- 2019年
- 为了研究一座大跨径自锚式悬索桥的动态特性,本文采用实时动态差分-全球卫星导航定位系统(RTKGNSS)和加速度计对环境激励下天津富民桥进行监测试验.考虑到RTK-GNSS系统定位精度的缺陷,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)法与小波分解(WD)技术的联合降噪方法(EEMDWD),利用该方法对监测信号进行降噪处理以提高仪器的测量精度.随后,采用快速傅里叶变换(FFT)与随机减量技术(RDT)对降噪信号做进一步分析,从中获取结构的固有频率与相应的阻尼比.同时,为了与实测结果进行对比,建立了结构的有限元模型.分析结果表明:(1)采用EEMDWD联合降噪方法可以有效抑制背景噪声的影响,并且明显优于采用单独的EEMD或者WD分析的结果;(2)通过FFT分析,成功拾取到了结构的1阶固有频率,即f =0.5873 Hz,且RTK-GNSS与加速度计两类传感器的模态频率识别结果相一致,进一步验证了RTK-GNSS系统用于监测环境激励下大跨径桥梁动态响应的可行性;(3)通过RDT分析,成功拾取到了结构的阻尼比,即ξ=2.12%;(4)阻尼比实测值与有限元模型分析结果基本吻合,两者相差2.86%.
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- 关键词：大跨径桥梁小波降噪快速傅里叶变换随机减量技术
- 基于GNSS-RTK的在建超高层风载动态变形监测被引量：16
- 2017年
- 首先以海星达H32全能型GNSS-RTK接收机为试验仪器,进行不同星系组合的RTK定位精度试验研究。然后以在建的天津高银117大厦为监测对象,采用GPS+GLONASS+BDS三星系组合对其进行现场强风作用下的RTK动态变形监测。利用巴特沃斯滤波对实测数据进行去噪处理,得到各测点的位移曲线。分析结果表明:GPS单星系定位的平面坐标精度相对较差,双星系组合定位的平面坐标精度与三星系组合定位的平面坐标精度基本相当,但GPS+GLONASS+BDS三星系组合定位的稳定性和可靠性最强;由于施工阶段大厦结构的刚度和整体性与竣工后存在差异,故在强风作用下其按一定施工步距滞后的低矮外框的振动位移幅度大于其高耸内筒结构的振动位移幅度;大厦外框和内筒均存在横风向振动位移,且横风向振动位移与顺风向振动位移的大小相近;监测环境对监测结果有着一定的影响,66层各点的监测值误差要大于95层各点的监测值误差。
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- 一种基于GNSS-RTK的大跨径桥梁模态参数识别方法被引量：3
- 2021年
- 为了进一步改善运营期大跨径桥梁结构模态参数的识别精度,提出1种基于全球卫星导航系统(GNSS)实时动态差分(RTK)的大跨径桥梁模态参数识别方法:给出方法的基本原理;利用切比雪夫滤波方法对GNSS原始观测信息进行滤波处理;然后利用互补集合经验模态分解(CEEMD)与随机减量技术(RDT),从滤波信号中提取结构的模态参数(固有频率与阻尼比)。实验结果表明:该方法可以去除由于噪声影响所产生的虚假模态,并且模态提取结果与有限元分析结果吻合;GNSS-RTK技术可有效应用到大跨径桥梁结构变形监测中。
- 潘博闻李志牛彦波
- 关键词：大跨径桥梁随机减量技术
- 基于GNSS-RTK技术的超高层建筑动态特性被引量：4
- 2020年
- 为进一步提高超高层建筑变形监测的精度,提出1种联合去噪的方法:分析实时动态差分(RTK)工作模式下全球卫星导航系统(GNSS)传感器背景噪声分布特性;提出利用切比雪夫滤波与自适应噪声完备集合经验模态分解的算法联合去噪,以削弱传感器背景噪声的影响,提高其监测精度;然后采用快速傅里叶变换与随机减量技术,从去噪信号中提取结构的模态信息(固有频率与阻尼比)。实验结果表明,这种方法获得的结果与结构的3维有限元模型分析结果吻合较好,说明GNSS-RTK技术可有效应用于超高层建筑的变形监测中。
- 夏杨玲牛彦波
- 关键词：全球卫星导航系统超高层建筑动态特性
