桥梁结构运营模态参数识别方法对比研究

发布时间：2020-08-10 11:41

【摘要】：桥梁运营模态参数识别是桥梁健康监测系统的重要组成部分,为满足某大跨度斜拉桥健康监测系统的实际工程需要,对监测系统全年的测试数据进行分析处理,用频域、时域和时频域代表性方法识别主梁、索塔和斜拉索运营模态参数,通过对比分析寻找符合实际工程需要的运营模态参数识别方法。主要内容包括：1)综述了结构运营模态参数的频域、时域和时频域识别方法,分析了桥梁运营模态分析的实际工程需要；2)总结了以功率谱为基础的频域方法、以状态方程为核心的时域方法和以数据驱动为本质的时频域方法；明确了各代表性运营模态参数识别方法的识别流程,基于MATLAB平台,编制了相应的程序；3)采用探索性数据分析方法对某大跨度斜拉桥运营状态下的实测数据进行处理,实现了全年现场实测数据的筛选；4)用频域、时域和时频域识别的代表性方法识别该桥主梁、索塔和斜拉索12个月的运营模态参数,并进行了对比分析；5)研究表明：基于改进总体平均经验模态分解的数据驱动随机子空间法对运营状态下斜拉桥主梁模态参数的识别效果最好；峰值拾取法能准确、快捷地识别运营状态下斜拉索的模态参数。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U446
【图文】：

结构运营模态参数识别方法根据作用域不同主要可分为三类：频域内的非逡逑参数方法、时域内的参数方法和综合时频域方法，根据不同数值计算方法进行总结［９］，逡逑如图１－１所示。逡逑逦Ｗｅｌｃｈ邋法逦邋‘逦叩逡逑‘逦ＦＦＴ逦功率逦ＦＤＤ或ＥＦＤＤ逦广‘？逡逑ｔ邋‘‘逦谱密邋ｊ邋—＿——邋ＳＶＤ逦！．逡逑ｉ邋度函邋ＲＤＴ／ＰＰ邋！邋ｍ逡逑：：，ｉ逦数逦逦：；逡逑？邋？邋；逦弼＊■N、Ｓ田■？？－邋ｒ”逦ＲＤＴ＋ＦＤＤ或ＲＤＴ＋ＥＦＤＤ邋Ｌ＂．：余：逡逑Ｉ邋信邋１逦■随机减量邋一邋一．邋—邋ＳＶＤ逦：逡逑函咖、喊ＳＴＤ逦＇数逡逑Ｉ邋间邋Ｉ邋相关邋ｆ邋ｆ，逡逑Ｉ邋序一逦直接方法逦函数逦ＬＳＣＥＳＫｐ－ＬＳＣＥ逦逡逑Ｉ邋别邋１邋廿工ＪｉｖＯ）邋：邋＾逡逑ｆ列Ｉ——￣基于ＦＦＴ的方法逦逦ｉ邋？邋，逦邋ＳＳＩ－Ｃｏｖ邋逦！逡逑ｙ（０邋Ｉ逦ｓｖｄ，ｌｓ，ｅｖｄ＇邋ｆ邋（Ｄｉ逡逑！逦ＳＳＩ－Ｄａｔａ邋＾邋‘逡逑Ｉ逦ＱＲ，ＳＶＤ，ＬＳ，ＥＶＤ．—邋＿邋一邋一邋———逡逑逦逦逦小波变换逦逦逦逡逑逦——逦逦ＨＨＴ邋－‘邋么逡逑图１－１结构运营模态参数识别方法汇总逡逑图１－１中

逦第１２页逡逑结构的模态能够很好的分离且阻尼较小，模态振型的识别结果是可靠的［１１］。逡逑系统的阻尼特性通过半功率带宽法进行识别。如图２－１所示，系统频响函数的幅逡逑频曲线中，第ｉ阶特征频率处的幅值为Ａ２邋＝邋ＡＪｙ［２，邋和分别表示特征频率逡逑前后幅值等于＞４２处的频率值，由频响函数与功率谱密度函数之间的关系式（２－２邋）可知，逡逑ａ、点处的功率为峰值点功率的一半，故称之为半功率点。逡逑＾邋Ａ，逡逑逦－／泰邋＾逡逑Ｉ邋Ｉ邋Ｉ逡逑Ｉ邋１邋Ｉ逡逑逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦＾逡逑ｆｉ），邋？ｂ逦

本文编号：2788033