基于ARMA模型识别工程结构模态参数

对基于环境激励下运用时间序列法ARMA模型对工程结构模态参数的识别进行研究。结合传统模态试验,对一个多层框架结构进行了模态参数识别的对比试验,试验结果显示:二者在模态参数识别上具有高度的一致性。分析表明:时间序列法ARMA模型能够在传统模态试验难以进行的环境下,准确有效地识别工程结构的模态参数,为结构的在线监测和抗震设计等提供模态参数,具有一定的工程应用价值。     

基于时序分析法的城市桥梁模态参数识别与软件开发研究

当前,城市桥梁交通繁忙,在复杂恶劣的环境作用下桥梁结构极易出现损伤。因而,准确鉴定桥梁的结构安全状况,是建筑安全检测机构的重要课题。基于环境激励的模型时序分析法(ARMA)由于操作简便成为近年来的研究热点,该方法能够有效地从环境激励的结构响应中获取模态参数。本文将ARMA法应用到城市桥梁的模态参数识别中,并采用Matlab商用数学软件开发了基于ARMA法的工程结构模态分析软件(MAES)。文中采用简支梁桥有限元仿真模拟、城市人行天桥工程实例两案例分别计算理论模态频率值与基于ARMA法的实测模态频率值进行对比研究。研究表明,ARMA法能够准确地识别城市桥梁模态参数,本文基于Matlab软件开发的模态分析软件(MAES)具有较高的实用价值。     

基于ARMA模型的结构动力模态参数识别

论述了ARMA时序差分模型与结构振动微分方程之间的等价关系，ARMA模型的定阶与参数估计，并利用一悬臂梁的振动位移作为时间序列对其模态参数进行了识别，其计算结果满足精度要求，取得了较好的结果。     

基于ARMA模型的盾构隧道结构损伤识别

地铁盾构隧道健康监测的关键是损伤位置的识别。针对盾构隧道结构特征,提出了基于自回归滑动平均(ARMA)模型的损伤识别方法。首先采用分区和归一化方法对加速度信号进行预处理,作为自相关函数分析的输入以克服噪声影响,避免噪声干扰引起ARMA模型拟合中的偏差;然后,采用部分自相关函数方法建立ARMA模型,定义基于马氏距离和ARMA模型的损伤指标(DI);对移动荷载激励下的盾构隧道结构进行数值模拟,并利用基于ARMA模型的损伤识别方法分析各工况下隧道结构的加速度响应,实现对盾构隧道结构损伤的检测和定位;最后,进行了缩尺盾构隧道结构损伤识别试验,验证了所提出的基于ARMA模型的盾构隧道结构损伤识别方法的有效性。     

几种模态参数识别方法应用及比较研究

利用一刚构-连续桥梁在环境激励下的振动测试数据,对时域模态参数识别中的ITD法、STD法、复指数法、ARMA模型时间序列法及特征系统实现算法(ERA)关于模态频率和阻尼比进行了识别,并对其识别结果进行了比较研究。对比表明,这些方法对于模态频率的识别基本吻合,但对阻尼比的识别存在较大的差异,需进一步的研究和探索。     

基于环境振动测试的润扬桥塔模型修正

桥塔是决定大跨度桥梁结构动力特性的重要部分之一,系统而深入地认识桥塔的动力特性是十分重要的。本文采用环境激励振动测试的方法对润扬桥塔的振动特性进行了测试,识别了其重要的模态参数。为了更深入地了解桥塔的力学性质,建立了桥塔的空间结构模型,依据最小秩方法(MROU),对结构模型进行了修正,识别出桥塔中重要的力学参数。修正后的模型为进一步模拟仿真分析大型桥塔在恶劣环境下的动态响应提供基础。     

结构动力模型物理参数模态识别方法及应用

在结构振动计算中,很多结构可以简化为竖向悬臂杆,以层间剪切或层间弯剪模型进行时程分析。由于结构物理参数的不确定性及建立模型时所做的假设,理论计算模型和真实计算模型在动态特性上存在差异。鉴于此,提出结构动力模型物理参数的模态识别方法,这种方法利用递归算法对结构进行解耦,只用实测的一个或二个模态数据即可识别结构物理参数。而且,利用这种方法所识别的物理参数考虑了结构各杆件、各楼层之间的动态耦合效应及轴向、剪切等各种变形的影响,使简化模型更接近原始模型,从而提高了动力反应的计算精度。将该方法与结构地震损伤状态参数的计算方法相结合,可以进行结构地震损伤识别及倒坍预报分析。具体工程应用实例的计算结果表明,它对结构物理参数估计及损伤识别不失为一种有效的方法。     

Hilbert包络法在模态参数识别中的应用

振动模态分析与参数识别是振动工程中一个活跃的分支,是结构动态设计、减振消振、振动控制的基础。采用Hilbert包络法模拟分析,以武汉理工大学主持的WEB钢结构体系的动力测试实验为实测模型,识别阻尼;实验证明Hilbert的识别精度较高。     

最大熵谱在空间网格结构频谱分析中的应用

振动信号的频谱分析是空间网格结构模态识别及健康评定的基础。通过对几种功率谱估计方法的比较,利用最大熵谱代替传统经典功率谱分析识别了环境激励下的自振频率,并采用AIC准则确定了模型的阶数。通过一个网架模型进行了仿真模拟,成功地识别出了它的前6阶频率,从而验证了最大熵谱可以用较短的振动响应获取较高的频率识别精度,且能识别密集模态,适合于环境激励下空间网格结构的频谱分析。最后将其运用到大运会主场馆振动监测系统中,可为类似结构长期监测提供参考,具有较大的工程应用价值。     

钢结构环形天桥振动特性测试与分析

钢结构环形人行天桥是一种特殊的结构形式。本文以福州市某钢结构环形人行天桥为工程背景,进行了该桥的环境振动和强迫振动试验,利用基于频域法中基于传递率的参数识别方法进行识别与分析人行天桥的动力特性与振动响应。进一步,建立有限元模型对该桥的动力特性进行了理论模态分析,理论计算和实测结果吻合较好,并研究了梁高、墩壁厚参数变化对钢结构环形人行天桥动力特性的影响,为同类结构的振动研究提供参考。此外,建议人行桥舒适度指标允许值参考英国规范BSI,为目前人行天桥所存在的振动问题提出了有益的建议。     

中小跨径桥梁结构挠度监测技术试验研究

对于中小跨径桥梁结构,在分析其挠度感知特点及需求的基础上,通过典型桥梁结构现场试验提出一种基于差动变压原理的挠度测试新方法.试验时在梁体跨中分别布设3类传感设备——机电百分表、挠度沉降仪、差动变压器式位移传感器LVDT,分别测试3类传感设备测试结果的准确性.试验结果表明,对于中小跨径桥梁,机电百分表和挠度沉降仪测试的挠度变形偏差较大,LVDT的测试挠度变形偏差很小,能够满足挠度变形的实时、在线、准确测定.     

重载道路桥梁桥面防水试验研究

为保证桥梁结构的耐久性,滨博高速公路拟采用柔性系列桥面防水层。对不同防水材料进行材料试验,并对实铺后的防水层进行现场试验,选定了滨博高速公路桥梁所用的柔性系列的防水材料。     

钢结构桥的试验模态分析

军用钢结构便桥是保障作战部队快速克服江河、沟渠障碍的工兵装备。其动态特性影响着不同载荷在桥上的通行方式,关系到部队的机动性和可靠性。阐述对某一便桥桥跨所进行的试验模态分析及其试验所采用的激振方式、激振点的选择、支撑方式的设定以及响应点的选择。对随机锤击连续采样,加海宁窗与重叠处理进行分析。并用ME’scopt软件对其进行模态分析。最终得出该桥跨前5阶的频率、阻尼及阻尼比,并得出其振型。     

限载桥梁试验荷载的确定及对限定荷载的评定

针对危旧桥梁荷载试验中往往不能按设计荷载进行加载的现象,以佛山文武桥为例,对该桥进行了静载试验,提出了一种确定加载荷载大小的思路,得出了一种安全、可靠、经济的限定荷载的方法.     

在役桥梁静载试验实例分析

通过对某桥梁进行静载试验,分析了该桥梁结构的实际工作状态,并对试验数据进行处理,对该桥梁给出了准确的技术状况评定,从而为该桥梁的正常运营提供了可靠的试验数据。     

某桁架拱桥加固后静力试验分析

本文以加固后的克山老桥为研究对象,利用MIDAS/CIVIL桥梁专用分析软件计算结果与静载试验结果进行对比分析,表明该桥在活载作用下满足加固维修设计要求,为该桥加固工程验收提供依据,并为同类工程提供了参考.     

既有钢筋混凝土双曲拱桥的病害分析及加固

阐述了既有钢筋混凝土双曲拱桥的病害,对病害原因进行了分析,提出了双曲拱桥的维修加固措施,通过一座实际桥梁加固前后的对比可知,使用文中提出的加固方法可达到良好的加固效果。     

仁义河特大桥静载试验及成果分析

阐述了仁义河大桥静载试验方案拟定,现场测试方法,具体控制措施,并对试验数据结果进行了分析,评定该桥结构性能,结果显示,该桥具有良好的抗扭性能和抵抗周边变形能力,为同类型桥梁的检测试验提供参考.     

单片预应力箱梁静载试验研究

阐述了单片梁静载试验的目的、试验理论、测试项目及试验方案，进而以申沟中桥单片预应力箱梁为工程实例，详细介绍了试验方案及实施步骤，以对桥梁结构在荷载作用下的工作性能及使用性能作出评价。     

粘钢加固某特大桥对比性试验与数值模拟研究

为深入研究粘贴钢板加固钢筋混凝土桥梁的加固效果，结合河北省十里铺特大桥加固工程，对试验孔分别进行了加固前后的对比性荷载试验和非线性数值模拟，试验结果表明，粘贴钢板可明显增加破损主梁的抗弯刚度，有效抑制混凝土开裂；非线性数值计算结果表明，加固后极限承载力提高了25％，并提出了解决后加钢板应力一应变滞后问题的措施。