基于隨機(jī)子空間法的梁橋模態(tài)參數(shù)識(shí)別.pdf

1、基于隨機(jī)子空間法(簡(jiǎn)稱(chēng)SSI)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法是環(huán)境激勵(lì)下模態(tài)參數(shù)識(shí)別的方法之一。它無(wú)需施加人為激勵(lì)、僅對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行力學(xué)和數(shù)學(xué)分析，在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別，具有理論上的可信度和工程應(yīng)用上的可行性。因此該方法在工程界得到了廣泛的使用，是模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法的重要研究方向。 首先從模態(tài)參數(shù)識(shí)別的概念出發(fā)簡(jiǎn)述當(dāng)前模態(tài)參數(shù)識(shí)別的研究概況與發(fā)展趨勢(shì)，介紹了橋梁工程模態(tài)參數(shù)識(shí)別理論以及基于模態(tài)參數(shù)的損傷識(shí)別研究的意義，給出了所要展開(kāi)的主要

2、研究工作。隨后介紹了環(huán)境激勵(lì)條件下模態(tài)參數(shù)識(shí)別發(fā)展概況和基本理論。并詳細(xì)介紹了常用的環(huán)境激勵(lì)條件下模態(tài)參數(shù)識(shí)別的方法以及振動(dòng)系統(tǒng)特征值和特征向量的計(jì)算方法。本文第三章主要介紹了隨機(jī)子空間識(shí)別方法。隨機(jī)子空間識(shí)別方法是一種新的時(shí)域識(shí)別方法，該方法僅用環(huán)境激勵(lì)下的響應(yīng)數(shù)據(jù)，通過(guò)QR分解和SVD分解等一套正交投影算法來(lái)識(shí)別系統(tǒng)模型。詳細(xì)介紹了協(xié)方差驅(qū)動(dòng)隨機(jī)子空間和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)隨機(jī)子空間模態(tài)參數(shù)識(shí)別的步驟，提到了基于參考點(diǎn)的隨機(jī)子空間法，并給出了他

3、們的區(qū)別和聯(lián)系。 隨后，對(duì)隨機(jī)子空間識(shí)別算法進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證。以連續(xù)梁橋和簡(jiǎn)支梁橋?yàn)槔捎肁NSYS程序建立結(jié)構(gòu)有限元模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，獲取結(jié)構(gòu)的模態(tài)信息，編制了基于MATLAB平臺(tái)的識(shí)別算法程序，并考慮噪聲影響，驗(yàn)證隨機(jī)子空間識(shí)別算法的可行性、有效性和適用性。隨機(jī)子空間方法的關(guān)鍵是Hankel矩陣的維數(shù)和系統(tǒng)階次的確定，本文采用的是協(xié)方差驅(qū)動(dòng)隨機(jī)子空間方法對(duì)梁橋進(jìn)行識(shí)別，討論了系統(tǒng)階次的選擇對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響。 最