三峡葛洲坝船闸自上世纪通航以来,承担着重要的通航任务,其运行安全问题关系到长江中上游的航运功能。在复杂水域中,船闸人字门在复杂水域中启闭频繁,长期在重载低速的工况条件下工作,受到很多振源的影响。门体两侧受到两侧水压,一侧动水载荷、涌浪的共同作用,以及门体开关门过程中的卡阻等影响而产生振动。同时在门体工作过程中,船闸人字门系统的各个结构随着工作状态不同会受到不同程度的应力,产生应力集中现象,进而对各个结构造成损伤性影响。人字门因以上原因产生的损伤通常在水下,日常通航情况下不易被发现,造成通航安全隐患。船闸人字门健康状况远程监测系统能实时监测船闸人字门日常工作状态下各个结构的健康状况,当人字门体有发生共振风险以及各结构应力超过正常范围阈值时,及时发出预警信号,提醒工作人员采取相应措施预防产生更严重的损伤。本文在原先船闸人字门健康状况远程监测系统的基础上,对船闸人字门的日常健康监测进行进一步的研究。对人字门系统各结构的建模进一步细化,选取合适信号处理方法处理实测振动信号,对门体各工况振动状态进行分析,判断门体是否有共振风险,为门体日常监测提供参照依据,处理应力信号并分析门体主要结构在工作过程中的应变情况。主要工作包括:(1)观察人字门结构并对其进行三维建模,利用Ansys软件对结构进行模态分析和瞬态结构应力分析。通过模态分析得到人字门多阶固有频率,对判断人字门体是否有共振风险提供理论依据。得到各阶振型云图,验证采集振动信号传感器位置的正确性,对门体A杆结构进行瞬态结构应力分析,得到门体应力云图和最大极限应力值,为之后的应力分析提供对比依据,验证采集应力信号传感器位置的正确性。(2)将奇异值分解降噪方法和希尔伯特-黄变换方法应用于船闸人字门健康状况远程监测系统。采用奇异值降噪方法与Teager能量算子结合的方法处理实测振动信号,得到不同工况下各个时段的能量谱,分析门体的振动状况,并根据分析结果监测门体是否有损伤风险。由实测振动信号的非平稳和随机的特点,对其进行希尔伯特-黄变换,得到反映振动信号时频特点的希尔伯特谱和边际谱。将得到的幅频信息与人字门模态分析得到的各阶特征频率进行对比,讨论门体不同工况下的振动情况和振动原因,并对人字门门体在各个工况下的运行是否存在共振进行预判。总结出有效可行的振动信号分析和监测方法。(3)将门体结构看做悬臂梁结构并分析门体结构特点,对门体A杆结构实测应力数据采用奇异值分解降噪与概率密度函数拟合结合的方法进行处理,通过处理结果并结合瞬态分析结果对A杆和门体的相关结构进行健康分析,给出可以应用在人字门其他结构应力信号分析的一般方法。