環(huán)境激勵下大型橋梁結構模態(tài)參數(shù)識別比較研究.pdf

1、雖然土木工程結構的動力響應信號的分析與處理并非是最終的目的，但是它是結構的有限元模型修正、狀態(tài)評估與損傷識別過程中的一個極其重要的環(huán)節(jié)。通過處理結構的動力響應信號，更精確地識別結構的模態(tài)參數(shù)是國內外一直研究和努力的方向。但是即使是廣泛應用的隨機子空間法和特征系統(tǒng)實現(xiàn)法，系統(tǒng)階次的確定和Hankel矩陣的構建直接影響了識別結果的精度;而且多數(shù)模態(tài)參數(shù)識別方法在應用時，均存在阻尼比的識別精準性較差的問題。因此，對模態(tài)參數(shù)識別方法進行比較研究

2、，從而從中選擇具有優(yōu)勢性的識別方法是十分必要的。
　　 本文首先簡要介紹了環(huán)境激勵下模態(tài)參數(shù)識別相關的基本理論和方法，然后重點介紹了特征系統(tǒng)實現(xiàn)法和基于貝葉斯理論的快速貝葉斯FFT算法，而且針對一剛構-連續(xù)組合梁橋環(huán)境激勵下的豎向響應數(shù)據(jù)，采用上述兩種算法和隨機子空間法識別了該結構的模態(tài)參數(shù)，并將三種算法的識別結果進行對比。主要結論如下:
　　 (1)相對于特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法或是其它的傳統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識別算法，快速貝葉斯FF

3、T方法具有明顯的理論優(yōu)勢;
　　 (2)由隨機子空間算法、特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法和快速貝葉斯FFT算法三種方法對一剛構-連續(xù)組合梁橋的模態(tài)參數(shù)識別結果的對比表明，不僅快速貝葉斯FFT算法識別的模態(tài)參數(shù)具有較強的可靠性，而且具有由各模態(tài)參數(shù)的后驗不確定性來表明識別參數(shù)的精準性這一優(yōu)勢。這一優(yōu)勢對各模態(tài)參數(shù)尤其是阻尼比的精準性確認具有極大的意義;
　　 (3)通過采用不同采樣時間下快速貝葉斯FFT方法的識別結果進行對比，表明了隨著