钢筋混凝土梁应变模态研究

基于应变模态理论,采用应变计测量了钢筋混凝土梁的振动应变响应信息,从应变响应信息直接获取了钢筋混凝土梁的应变模态。通过与位移模态的研究对比分析,探讨了随机激励下应变模态理论及其识别方法对于钢筋混凝土梁结构在工程实际应用中的适应性与可行性。研究结果表明,文中所用应变模态识别方法完全可用于自然工况下钢筋混凝土梁结构工程实际应用的固有振动分析。     

基于环境激励下钢桁梁桥的模态识别

以一下承式钢桁梁桥模型为例进行数值模拟,研究了基于环境激励下的钢桁梁桥的模态参数识别,包括:对比分析了频域法和时域法识别的结果,利用频域法分析了钢桁梁桥在不同样本长度时的模态参数识别结果,得出一些重要结论。     

环境激励下结构模态参数的识别方法

传统的模态参数识别方法同时需要已知激励和响应信号,但对实际建筑结构,激励施加存在困难。探讨了基于环境激励下的模态参数识别方法,提出采用随机减量法和ITD（Ibrahim Time Domain）法相结合来识别实际结构的模态参数。数值仿真算例识别结果表明,该方法不仅能准确的识别出结构的模态频率和阻尼比,也能准确的提取结构的模态振型,适合于环境激励下的结构工作模态参数识别。     

环境振动下的钢管混凝土拱桥试验与分析

环境振动试验是检测大型桥梁结构的主要方法,检测得到的模态参数是判定桥梁健康状况的重要依据.本文基于随机振动理论,从雁滩黄河大桥在环境激励下获得的加速度测试信号中提取高信噪比的响应信号,采用频域峰值法和时域随机子空间法识别得到了该桥的固有频率、阻尼比和振型等模态参数,并与有限元模型计算结果进行了对比,验证了识别结果的可靠...     

环境激励下结构模态参数的识别过程

介绍传统模态参数识别方法,并对其优缺点进行分析;阐述基于环境激励的结构模态参数识别的优点,归纳环境激励下结构物理参数的识别过程.     

基于振型相关性的结构模态参数频域自动识别

环境激励下,频域分解法(FDD)具有良好的结构模态频率和振型识别能力,但识别过程中需要基于频率准则人为判断奇异值曲线的峰值,无法准确识别出现近频交叠或重频情况的结构模态参数,而且不能自动进行模态参数的识别。对此,提出了基于振型相关性的MAC-FDD模态参数识别方法,该方法能自动搜索目标模态所对应的频率范围,并利用反映实测振型与理论振型良好相关性的最大模态置信准则(MAC)值判断和识别结构真实振型。给出了该方法的具体实现过程,对平面桁架和空间网架算例进行了模态参数识别。结果表明,该方法能够准确识别出各阶模态频率和振型,可以有效避免模态遗漏,且具有很强的抗噪能力。该方法弥补了常规FDD的不足,适用于对频率密集或具有重频现象的空间网格结构的模态参数识别,且其过程便于编程实现。     

基于自然激励技术的模态参数识别方法应用研究

结合自然激励技术和2种时域模态参数识别方法,形成结构工作模态参数识别的NExT-ITD法和NExT-ERA法。采用这2种方法分别对一个3层框架结构模型和1座三跨混凝土连续梁桥进行了振动试验模态参数识别,讨论了这2种方法应用中的系统定阶和虚假模态剔除问题并将识别结果与频域法识别结果相对比。结果表明,这2种方法在非白噪声激励下进行结构模态参数识别的有效性。     

钢筋混凝土立筒实仓结构模态试验研究

钢筋混凝土立筒仓动力特性参数是评估筒仓结构抗震性能和损伤状态的基础参数。本文以钢筋混凝土立筒仓为试验对象,开展了基于环境激励的现场实仓模态试验研究,得到了该实仓结构的前四阶固有频率、振型和阻尼比;利用模态分析验证了实测结果的有效性和试验方法的可行性,为在役立筒仓结构的损伤识别奠定基础。     

基于运行检测的小波模态参数识别

众所周知结构的运行条件和实验室测试条件明显不同,在实验室中结构的特性可以较为准确的模拟,结构激励是已知的.但是对于正常使用的结构来讲,激励往往是不可测量的,同时大部分情况下是非稳态的.因此基于运行模态的结构分析方法被提了出来,并将它作为传统模态分析的一个补充方法.提出基于运行检测的小波模态参数识别技术,基于小波的模态参数识别是将信号变换到时(频域),这有利于识别结构的动态特征参数频率、阻尼和振型.给出运行情况下结构振动响应数据的小波变换的振幅和相位与特征频率及阻尼之间的关系.提出小波谱分析方法,并用它来识别结构的振型.数值模拟的例子表明,采用小波的识别方法所识别的结果与频域的峰值法和时域的随机子空间方法所识别的相符.     

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。     

环境激励下房屋建筑的阻尼比识别

阻尼比的准确取值一直是结构动力分析的难点,由于阻尼机理非常复杂,对阻尼比的取值一般通过实测得到。传统的模态参数识别方法需要同时利用激励和响应信号,但对实际建筑结构,激励施加存在困难。探讨了基于环境激励下的模态识别方法,利用环境激励(如施工机械振动、风、车辆、行人、地脉动等)下的结构振动响应数据,采用随机子空间(Stochastic Subspace Identification)法,有效地识别实际建筑结构的模态参数的方法。工程实例的模态参数识别结果表明,该方法不仅能准确识别出结构的模态频率,还能相对准确地得到结构的模态阻尼比。     

环境激励下结构模态参数识别在简支梁实验中的应用实例

本文简要介绍了环境激励下结构模态参数识别方法及其特点,还阐述了实测数据的时域和频域表示及离散傅立叶变换简介,并进行了简支梁模态试验,通过理论分析比较得出初步结论。     

基于随机子空间的桥梁损伤识别

把基于随机子空间算法的模态参数识别引入到梁桥结构损伤识别中.在环境激励下测试结构完好状态和损伤状态的时程响应,建立离散空间时间状态方程,运用随机子空间方法识别出结构的系统矩阵和属性矩阵,识别结构两种状态下的模态参数,由模态参数构建损伤动力指纹,从而识别桥梁结构的损伤位置和损伤程度.     

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。     

识别结构缺陷和模态参数的工程与环境物探方法

介绍了识别结构缺陷和结构模态参数的工程与环境物探方法,使用地质雷达对高速公路路面结构的质量进行现场检测,获得了满意的结果。利用地表常时微动和正常风荷载组合作为高层建筑的随机环境激励,对高层建筑的低阶模态参数识别明显。其它研究资料表明,环境激励用于桥梁结构的模态识别也十分成功。     

环境激励下工作模态参数识别

分析了模态参数识别的意义,对环境激励下模态参数识别的方法进行分类叙述,并对目前比较先进的几种方法的原理和特点进行了阐述,指出其各自的适用条件及存在的问题,以促进环境激励下工作模态参数识别的研究。     

随机子空间法在海上风电结构模态参数识别中的应用

频率、阻尼比等是海上风电结构动力分析的重要设计参数.但是,环境激励下海上风电结构实测振动响应噪声水平高、信噪比低,应用传统随机子空间方法(SSI)进行海上风电结构模态参数识别十分困难.对海上风电高桩承台基础进行现场测试,并对环境激励下海上实测数据进行模态参数识别,旨在获取结构频率及阻尼信息.为提升模态参数识别精度,应用奇异值分解技术实现模型定阶,模型阶次得到了合理确定;同时,应用稳定图分析技术,噪声模态得到有效识别.结果表明:结合模型定阶与稳定图分析技术,随机子空间法可以比较准确地获得环境激励下的海上风电基础结构的频率及阻尼信息.     

基于实测数据的新型大跨度空间结构模型修正研究

空间网格结构通常是由相同或相似的子结构按照某种规则在三维空间范围内排列而成,由于组成结构的杆件相似、繁多且密集,致使结构具有较高的超静定次数,且频谱分布十分密集,这给空间结构的模态识别和模型修正带来了挑战。基于实测数据,首先运用ANSYS有限元软件建立精确的数值分析模型用于模型修正,同时通过实测手段采集到环境荷载激励下的结构温度数据和振动数据,继而采用频域分解法(FDD法)、自然激励技术联合特征系统实现算法(NEx T+ERA)识别出结构的模态频率和振型,最后通过混合优化算法修正结构节点刚度、杆件刚度和结构质量等参数来实现对结构有限元模型的修正。修正结果显示:该修正方法可大大缩减有限元模型模态频率与结构真实模态频率间的误差,达到了修正目的。     

高耸柔性结构的模态参数识别及模型修正研究

采用三种基于环境激励的模态参数识别方法(多参考点稳定图算法(M-NExT/ERA)、数据驱动随机子空间识别法(SSI/Data)和增强频域分解法(EFDD))对广州新电视塔(GNTVT)进行模态参数识别,得到前12阶模态参数。利用有限元软件ANSYS建立GNTVT的有限元模型,根据识别得到的实测模态参数,结合遗传算法对GNTVT有限元模型进行修正。结果表明:识别方法可靠,得到的结果具有较好的精度;修正方法前5阶模态具有较好效果,满足工程需要。     

基于多维ARX模型理论识别脉动风激励下穹顶结构模态的研究

环境激励下大型土木工程结构的实测工作对于新型结构的理论研究和设计分析具有重要意义.从状态空间理论出发,建立多维ARX模型,推得了结构的模态参数.在脉动风的作用下,对穹顶结构进行脉动法实测,将实测值与有限元分析结果进行比较.结果表明,多维ARX模型用于大型土木工程结构的模态参数在线识别是可行的.