基于FM-EMD的桥梁结构运行模态识别方法

提出了FM-EMD(调频EMD)方法,克服了原EMD方法在模态频率相近情况下的振型混淆问题。通过功能扩展,实现了"可选择性EMD分解":既可以对实测信号的某一频段进行针对性分解,也可根据信号的实际情况,选择从频谱高端或从频谱低端开始分解,以排除无效信号成分的干扰,并突出有效信号成分。所提方法具有很强的工程适应能力,适用于桥梁结构的运行模态辨识。通过对某120米跨径的钢管混凝土桁梁桥的运行模态实验,辨识得到了结构的频率、振型和阻尼比。通过与成熟辨识方法的比对,得出以下结论:该方法可以得到较高精度的频率值,较好形制的模态振型,但会低估模态阻尼值,频率辨识误差不超过1%,模态阻尼值低估不超过10%。