梁式結構應變模態(tài)識別方法及應用.pdf

1、應變模態(tài)是橋梁結構健康監(jiān)測的關鍵性參數，它能夠反映出結構各部位的應變大小和應力分布狀態(tài)，它是結構進行強度設計和疲勞壽命估計的關鍵指標。相較于位移模態(tài)而言，應變模態(tài)對于結構損傷更為敏感。然而，常用的應變模態(tài)識別方法通常是基于位移與應變的轉換關系，在現(xiàn)有研究中缺少一種根據實測應變數據直接求解結構應變模態(tài)的方法。因此，建立一種基于實測應變數據的結構動力學參數識別方法，有效的識別出結構的應變模態(tài)，進而建立結構的應力應變預測響應模型，具有較大的理

2、論意義和工程實用價值。
　　針對梁式橋梁結構，本文提出了一種基于實測動應變數據的應變模態(tài)識別方法。由于模態(tài)坐標的互相關函數矩陣是一個對角矩陣，同時實測動應變數據的互相關函數矩陣同樣可對角化，通過求解實測應變的互相關函數矩陣的特征值，經理論推導可得出的相應的應變模態(tài)振型。論文分別對簡支梁、連續(xù)梁在脈沖激勵作用下的應變模態(tài)識別進行了數值模擬，同時還進行了實驗簡支梁錘擊激勵試驗，驗證了所提方法的有效性。
　　對于梁式橋梁結構而言，

3、撓度是橋梁監(jiān)測的重要參數之一。本文在通過實測應變數據識別橋梁結構應變模態(tài)的基礎上，進一步研究了基于應變模態(tài)的橋梁動撓度識別方法和理論。通過應變-位移轉換關系求解出結構的位移模態(tài)振型，根據已有的動應變數據和應變模態(tài)振型計算出相應的位移模態(tài)坐標，最后利用模態(tài)疊加原理計算得到梁式結構的實時撓曲線，從而實現(xiàn)對動撓度的識別。為驗證方法的有效性和準確性，本文通過有限元方法分別對簡支梁和連續(xù)梁結構在激勵荷載作用下的狀況進行了模擬驗證，同時考慮了噪聲作