斜拉拱橋模型試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析及拉索對(duì)模態(tài)參數(shù)影響研究.pdf

1、斜拉拱橋是以斜拉橋和拱橋?yàn)榛A(chǔ)的新型組合橋，它的整體結(jié)構(gòu)力學(xué)性能特別是動(dòng)力性能非常復(fù)雜。而動(dòng)力性能是進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)、抗震和抗風(fēng)穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)，是橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的重要內(nèi)容。對(duì)于如此復(fù)雜的新型結(jié)構(gòu)，僅僅根據(jù)理論研究是不夠的，必須在理論研究的同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)研究來(lái)驗(yàn)證理論的正確性。不僅如此，識(shí)別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)，還可以為結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別和預(yù)報(bào)以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本論文在此背景下對(duì)斜拉拱橋模型進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，主要做了

2、以下工作： (1)利用相似理論分析了湘潭湘江四橋模型的動(dòng)力相似準(zhǔn)則，利用模態(tài)分析理論得出各模態(tài)參數(shù)的相似比，進(jìn)一步探討了實(shí)際模型在近似滿足動(dòng)力相似下的相似關(guān)系，得到了理想與實(shí)際兩種條件下各模態(tài)參數(shù)的相似比值。然后用有限元軟件ANSYS按照相似比的不同分別建立三種模型：實(shí)橋，理想模型，實(shí)際模型。算得它們的模態(tài)參數(shù)和相似比值，驗(yàn)證前述模態(tài)參數(shù)相似關(guān)系的正確性。 (2)按照試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的步驟，選擇合適的激振方式和傳感器并對(duì)系統(tǒng)

3、進(jìn)行校準(zhǔn)后，用模態(tài)分離技術(shù)激振、變時(shí)基方式采樣，得到各個(gè)測(cè)點(diǎn)的時(shí)程信號(hào)。對(duì)FFT變換得到的頻域信號(hào)進(jìn)行傳遞函數(shù)估計(jì)，然后用頻域法擬合出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。 (3)對(duì)傳遞函數(shù)進(jìn)行逆傅立葉變換(IFFT)，得到脈沖響應(yīng)函數(shù)，用時(shí)域方法特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法(ERA)編制程序XLGQ-ERA計(jì)算出模態(tài)參數(shù)，并與頻域法得到的模態(tài)頻率做比較驗(yàn)證。用模態(tài)判定準(zhǔn)則(MAC)對(duì)振型進(jìn)行模型驗(yàn)證。 (4)按8種工況分別做試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析：改變拉索索力，