大跨度斜拉橋的動(dòng)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(dòng)力特征參數(shù)。模態(tài)參數(shù)是決定結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征的主要參數(shù)，其識(shí)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(shí)別方法和環(huán)境激勵(lì)下的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法。環(huán)境激勵(lì)振動(dòng)試驗(yàn)，具有無需貴重的激勵(lì)設(shè)備，不中斷結(jié)構(gòu)的正常使用，方便省時(shí)等顯著的優(yōu)點(diǎn)，更加適合在土木工程結(jié)構(gòu)中實(shí)際使用。環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)不同于傳統(tǒng)的基于輸入和輸出的模態(tài)試驗(yàn)，它僅測得了

2、結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(shí)別。該方法成為目前工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識(shí)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(shí)別快的峰值拾取法理論、算法、實(shí)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(shí)別方法，重點(diǎn)討論了峰值拾取法，通過自譜和互譜的峰值位置來識(shí)別模態(tài)頻率，用移動(dòng)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(yùn)動(dòng)的方向；從巴

3、東長江大橋試驗(yàn)結(jié)果可以得到峰值拾取法能夠識(shí)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(dòng)試驗(yàn)，用峰值拾取法得到了該橋的豎向、橫向以及縱向空間振動(dòng)特性。試驗(yàn)結(jié)果表明用環(huán)境振動(dòng)相應(yīng)數(shù)據(jù)能夠識(shí)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(shí)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(jì)算結(jié)果與實(shí)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(dòng)力學(xué)特性，可