桥梁结构在线模态参数识别

发布时间：2017-08-29 08:36

  本文关键词：桥梁结构在线模态参数识别

  更多相关文章： 斜拉桥 实测数据 子空间递归估计 递归模态参数识别 对比分析 时变性分析

【摘要】：为满足大跨度桥梁长期在线模态参数识别的实际工程需要,使用三种递归模态参数识别算法识别某斜拉桥主梁、索塔和斜拉索的模态参数。通过对比分析不同递归模态参数识别算法的识别结果,寻找符合各构件实际工程需要的递归模态参数识别方法,并对不同构件模态参数的时变特性进行分析。本文的主要研究内容如下：(1)综述了模态参数识别的随机子空间算法、信号子空间递归追踪算法理论、递归随机子空间理论的研究现状,分析了桥梁结构长期在线模态参数识别的实际工程需求。(2)系统的依次介绍了投影近似子空间追踪算法(PAST)、基于工具变量的信号子空间递归估计算法(IV_PAST)、基于拓展工具变量的信号子空间递归估计算法(EIV_PAST),三种信号子空间递归估计算法理论。阐述了以此三种信号子空间递归估计算法理论为基础,结合随机子空间算法发展出的三种递归随机子空间模态参数识别方法理论,同时,基于MATLAB平台编制了三种递归随机子空间模态参数识别方法的计算代码。(3)针对某大型斜拉桥主梁、索塔、斜拉索三种不同构件,分别采用三种递归模态参数识别算法对其一个月份的模态参数进行识别,绘制时频特性图。以计算耗时及识别出的清晰、稳定模态阶次数为判别准则,选取出针对大型斜拉桥不同构件的最佳递归模态参数识别方法。(4)分别采用适用于该大型斜拉桥不同构件的最佳递归模态参数识别方法,对斜拉桥不同构件进行递归模态参数识别,绘制各构件全年每个月份的时频特性图；筛选出模态追踪结果较好的月份,绘制控制图,分析各构件的运营状况。(5)研究表明：基于PAST的递归模态参数识别算法耗时最少,基于IV的递归模态参数识别算法次之,基于EIV的递归模态参数识别算法耗时较长。依据判定准则,不同构件宜采用不同的递归算法,且各构件运营状态良好。
【关键词】：斜拉桥 实测数据 子空间递归估计 递归模态参数识别 对比分析 时变性分析
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-18
• 1.2.1 随机子空间模态参数识别研究12-15
• 1.2.2 子空间递归算法的发展15-16
• 1.2.3 递归随机子空间模态参数识别方法16-18
• 1.3 本文的主要研究内容18-20
• 第2章 递归随机子空间模态参数识别理论20-34
• 2.1 协方差驱动随机子空间模态参数识别20-23
• 2.2 协方差矩阵实时更新23-24
• 2.3 基于PAST的递归随机子空间模态参数识别算法24-27
• 2.4 基于IV的递归随机子空间模态参数识别算法27-30
• 2.5 基于EIV的递归随机子空间模态参数识别算法30-32
• 2.6 稳定点判定准则32-33
• 2.7 本章小结33-34
• 第3章 斜拉桥递归模态参数识别34-59
• 3.1 工程背景34-36
• 3.2 主梁竖向模态参数递归识别36-41
• 3.3 主梁横桥向模态参数递归识别41-46
• 3.4 索塔横桥向模态参数递归识别46-49
• 3.5 索塔纵桥向模态参数递归识别49-50
• 3.6 斜拉索面内模态参数递归识别50-54
• 3.7 斜拉索面外模态参数递归识别54-57
• 3.8 本章小结57-59
• 第4章 斜拉桥模态参数时变性分析59-88
• 4.1 主梁竖向模态参数时变性分析59-67
• 4.2 主梁横桥向模态参数时变性分析67-73
• 4.3 索塔横桥向模态参数时变性分析73-76
• 4.4 索塔纵桥向模态参数时变性分析76-77
• 4.5 斜拉索面内模态参数时变性分析77-83
• 4.6 斜拉索面外模态参数时变性分析83-87
• 4.7 本章小结87-88
• 结论及展望88-90
• 一、结论88-89
• 二、展望89-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-95
• 附录95-111

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本文编号：752353