大跨度斜拉橋的動測及其模態(tài)分析.pdf

1、大跨度斜拉橋是現(xiàn)代橋梁最具競爭力的橋型之一。對大跨度斜拉橋進(jìn)行全面的檢測、評估和健康監(jiān)測，就需要充分了解大跨度斜拉橋的動力特征參數(shù)。模態(tài)參數(shù)是決定結(jié)構(gòu)動力特征的主要參數(shù)，其識別方法一般可分為傳統(tǒng)的基于輸入和輸出的模態(tài)參數(shù)識別方法和環(huán)境激勵下的模態(tài)參數(shù)識別方法。環(huán)境激勵振動試驗，具有無需貴重的激勵設(shè)備，不中斷結(jié)構(gòu)的正常使用，方便省時等顯著的優(yōu)點，更加適合在土木工程結(jié)構(gòu)中實際使用。環(huán)境振動試驗不同于傳統(tǒng)的基于輸入和輸出的模態(tài)試驗，它僅測得了

2、結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)，而真正的輸入是沒有測量的，其僅基于輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識別。該方法成為目前工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識別十分活躍的研究課題。本文對目前最常用以及操作簡單、識別快的峰值拾取法理論、算法、實橋應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討。完成的主要工作和結(jié)論包括： 1．介紹了幾種模態(tài)參數(shù)識別方法，重點討論了峰值拾取法，通過自譜和互譜的峰值位置來識別模態(tài)頻率，用移動站與參照站處的傅氏譜峰值的比值來表示振型，其互譜的相位則用來確定相對運動的方向；從巴

3、東長江大橋試驗結(jié)果可以得到峰值拾取法能夠識別出該橋主要階次的模態(tài)參數(shù)； 2．詳細(xì)介紹了巴東長江大橋成橋環(huán)境振動試驗，用峰值拾取法得到了該橋的豎向、橫向以及縱向空間振動特性。試驗結(jié)果表明用環(huán)境振動相應(yīng)數(shù)據(jù)能夠識別出該橋主要階次的模態(tài)參數(shù)； 3．建立了巴東長江大橋的空間有限元模型，并用實測數(shù)據(jù)對該模型進(jìn)行了模型修正，修正后的有限元計算結(jié)果與實測結(jié)果吻合良好，表明所建立的巴東長江大橋有限元模型可以很好地預(yù)測該橋的動力學(xué)特性，可