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申请/专利权人：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司

摘要：本发明涉及桥梁监测领域，特别是一种基于VMD和Fréchet距离的桥梁形变温度效应剥离方法及设备。本发明结合了基于VMD的信号分解方法和基于Fréchet距离的曲线波形相似性度量方法，实现了桥梁形变温度效应剥离，有助于结构长期趋势变化分析和温度相关性分析工作更好地进行。首先通过VMD分别将桥梁形变监测数据和桥址环境温度数据分解为多个本征模态函数分量；然后将各IMF分量归一化，通过普鲁克分析找到形变和温度各IMF分量之间的最佳位置对应关系，以减小信号间的时滞现象对信号波形相似性度量分析的影响；最后通过Fréchet距离对最佳位置对应关系下的形变和温度各IMF分量进行相似性度量和匹配，使提取的温度效应分量有更细致的分类。

主权项：1.一种基于VMD和Fréchet距离的桥梁形变温度效应剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取待分解的桥梁监测数据；所述待分解的桥梁监测数据包括同一时间段的桥梁形变监测数据以及桥址环境温度数据；S2：通过VMD将所述桥址环境温度数据分解为3个分量，分别为温度的日周期分量、趋势分量和残差项；S3：采用VMD对所述桥梁形变监测数据进行分解，得到若干形变IMF分量；S4：对比各个所述形变IMF分量的中心频率，若出现中心频率相同的形变IMF分量，则将其合并；S5：分别对所述日周期分量、趋势分量以及所述形变IMF分量进行归一化处理；S6：对于每一个归一化后的所述形变IMF分量，将其分别与归一化后的所述日周期分量以及所述趋势分量进行普鲁克分析，得到每组数据之间的最佳位置对应关系；S7：计算每个归一化后的所述形变IMF分量与归一化后的所述日周期分量在最佳位置对应关系下的Fréchet距离、以及与归一化后的所述趋势分量在最佳位置对应关系下的Fréchet距离；S8：判断各组数据的Fréchet距离是否小于预设阈值；当某个归一化后的所述形变IMF分量与归一化后的所述日周期分量在最佳位置对应关系下的Fréchet距离小于预设阈值时，将对应的所述形变IMF分量标定为所述桥梁形变监测数据中受温度日周期作用产生的温度效应分量；当某个归一化后的所述形变IMF分量与归一化后的所述趋势分量在最佳位置对应关系下的Fréchet距离小于预设阈值时，将对应的所述形变IMF分量标定为所述桥梁形变监测数据中受温度趋势作用产生的温度效应分量；S9：判断S8中，形变IMF分量中是否存在温度效应分量；若是，则输出标定的所述形变IMF分量，作为所述待分解的桥梁形变监测数据的温度效应分量；若否，则将所述桥梁形变监测数据的VMD预设分解数量增加1，进入S3。

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