苏通长江公路大桥最大单悬臂施工状态结构模态参数识别

将HHT法与随机减量技术相结合,利用现场实测的位移时程信号,对苏通长江公路大桥主梁最大单悬臂施工状态结构模态参数进行了识别.所识别出的频率与有限元分析的结果相近,识别出的模态阻尼比与<公路桥梁抗风设计规范>给定值差别较大.表明运用本文所提出的方法进行结构模态参数识别是有效的,规范所给阻尼比值具有很大离散性.针对不同特大桥梁有必要进行相应模态阻尼比实测,以便满足施工和设计的需要.     

某居民楼结构的模态识别与仿真研究

运用振动测试仪器对某高层居民楼的动力特性进行了现场实测,通过模态识别技术对该结构的自振频率和阻尼比进行了参数识别,并在此基础上,采用有限元软件建立三维有限元模型,同时对其动力特性进行了数值仿真。     

基于随机子空间法的系杆拱桥模态测试分析

通过对某座采用顶推法施工的大跨径钢管混凝土系杆拱桥进行模态测试,基于随机子空间法进行模态分析,得到了桥梁结构前6阶振动模态参数;采用桥梁结构分析软件MIDAS建立有限元模型并对桥梁进行模态分析,提取了与实测前6阶模态振型相对应的模态参数。经过比较发现,桥梁实测模态振型、自振频率与理论分析结果相吻合,实测系杆拱桥的动力特性满足要求,同时验证了随机子空间法是桥梁结构模态分析的一种有效方法。     

基于随机振动试验的结构模态参数识别方法

文章介绍了利用随机振动的试验数据进行模态参数识别的方法。先从理论上对模态参数识别的原理进行推导,并给出通过随机振动试验进行结构模态参数识别的前提条件和理论基础公式,以及进行随机振动试验的主要步骤;然后以简支梁结构为例,通过随机振动试验求得模态参数并与有限元理论计算的结果相比较证明该方法的可行性。     

环境风激励下的深圳平安金融中心模态参数识别

对高度600 m的超高层建筑——深圳平安金融中心在外界环境风激励下的风振响应进行了现场实测。通过安装在塔楼118层的2组加速度传感器测得结构的风致加速度响应,采用经验模态分解法（EMD）与随机减量技术（RDT）相结合的方法计算了结构的自振频率和阻尼比。建立了深圳平安金融中心三维有限元模型,通过有限元分析得出结构的自振频率,并与实测结果进行对比。结果表明:由EMD和RDT相结合的方法计算得出结构1阶横弯自振频率约为0.12 Hz,阻尼比为0.3%~0.6%;结构1阶扭转自振频率约为0.28 Hz,阻尼比为0.8%~1.0%;深圳平安金融中心实测结构自振频率和阻尼比与其他结构高度相似的超高层建筑实测结果相近,且实测结果和有限元分析结果吻合较好,验证了EMD和RDT结合方法分析超高层建筑模态参数的有效性;测试结果可以为超高层建筑设计和相关研究提供依据。     

两座高耸结构基于RSV-150激光测振仪的环境振动实测与模态识别

针对一座高23m的特种钢结构与一座高300m的钢筋混凝土电视塔,采用RSV-150超远工作距离激光测振仪,开展了结构在环境激励下的振动实测与模态参数识别。作为一种非接触式的测量方式,激光测振仪具有操作简单、测量便捷等优点。采用了基于随机子空间方法的结构模态识别算法,对实测到的结构速度响应进行了模态分析。分析结果表明,该算法具有精度高、稳定性好的优点,可以有效地获取结构的自振频率与阻尼。选择结构的不同部位作为激光测振的反射点,对实测的自振频率影响不大,结果离散性较小。进行了结构的简化有限元分析,数值模拟获得的模态信息与实测结果之间有较好的对应性,验证了试验方法的可靠性。     

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。     

钢管混凝土拱桥模型的理论和试验模态分析

在环境激励条件下,仅用测得的输出响应识别结构的模态参数越来越受到重视.首先,用自然激励技术和特征系统实现算法对一个悬臂槽钢进行了模态参数识别,并与已知的有限元结果进行了比较,吻合较好,从而证明了该模态识别技术和所使用的整套仪器的可信度;然后,用该方法对一个较复杂的钢管混凝土拱桥模型进行了模态参数识别,并与ANSYS建立的有限元模型进行了比较,指出了有限元建模过程的误差和需要改进的地方.     

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.     

基于模态刚度的预应力混凝土梁损伤识别方法研究

阐明了模态刚度在损伤识别研究中的重要意义,并对11根多级损伤状态的预应力混凝土梁进行动力试验研究。通过对梁模态分析发现,由于噪音污染等多种因素的影响,仅凭各梁实测模态刚度数值的直观分析很难对梁的多级损伤状态进行有效的识别。为此,提出了以模态刚度变化率为损伤指标的BP神经网络和PNN神经网络的损伤识别方法,并利用实测数据验证所提方法的实用性。研究表明,两种神经网络分类器识别方法均能够有效应用于实际中,且具有很高的损伤识别精度,为结构损伤识别方法研究提供了新思路。     

时域载荷识别法在海洋结构中的应用

动载荷识别的时域法是利用结构的模态参数建立结构系统在时域内的逆向模型,进而通过系统的动态响应识别输入动态载荷的过程。分析了采用时域方法对离散系统进行动载荷识别的方法,它是用正分析的方法来求解反问题。根据渤海某平台的测厚报告用ANSYS软件建立了该平台的有限元模型,采用理论分析和计算机仿真的方法相结合,将时域正演方法应用在海洋平台这种大型结构的载荷识别中,结果表明,只要实测信息准确,该方法在理论上具有较高的精度。     

结构损伤识别的一阶曲率模态比值

结构在其建设-使用-退役这样一个相当长的过程中出现损伤和破坏是不可避免的,而这将严重影响到城市的发展和人们的生产生活情况。所以,了解损伤、发现损伤以及进行维修加固十分必要。从基于曲率模态的损伤识别指标法入手,提出一阶曲率模态比值,并用ANSYS对一钢筋混凝土单跨简支梁进行了数值仿真。重点研究了单处损伤情况下,结构损伤程度的识别,得出一些有意义的成果。     

基于ERA算法的结构损伤识别及试验研究

针对多孔砖砌体结构,分别进行了理论计算、有限元分析及其基于特征值实现法（ERA）的模态实验分析,通过对比表明3种方法分析的结果较为吻合,说明了识别的结果的正确性。根据识别出的频率,得出了损伤前后的变化规律,说明随着墙体的开裂,刚度迅速下降,极限荷载以后刚度衰减趋于平缓,表明损伤识别分析结果与多孔砖砌体压剪实验结果一致。     

基于随机子空间识别的损伤试验研究

采用附加质量模拟损伤的方法通过对三层空间钢框架模型模态试验分析,采用随机子空间(SSI)法进行模态参数的识别,并在模拟健康状态和有损伤状态下识别结果与有限元模态分析及经典的特征值实现法(ERA)结果进行多次对比,对比结果表明了随机子空间法识别模态参数的可靠性。依据随机子空间法识别的模态振型,结合模态置信准则损伤判别的方法,进行了损伤的诊断,诊断的结果判断了结构的损伤程度,搜索出了损伤的最不利工况。     

基于模态曲率与小波变换的网壳结构损伤识别研究

结合模态曲率与小波变换的方法对网壳结构的损伤识别进行研究。以一网壳结构的缩尺模型为例进行数值分析,假设结构35号杆件的截面出现刚度折减的轻微损伤,以模型损伤前后的模态曲率作为损伤指标进行连续小波变换,从而判断结构的损伤位置。数值分析的结果表明,利用模态曲率的小波变换系数差可以粗略定位损伤,而利用曲率模态差值的小波变换系数可以较为准确地定位损伤,且分析及数据处理过程更为简便可靠,可见基于模态曲率与小波变换的损伤识别方法对于网壳结构的损伤定位是非常有效的。     

NExT-ITD方法在振动台模型参数识别中的研究

本文详细介绍了NEx T方法(Natural Excitation Technique,NEx T)和ITD方法(Ibrahim Time Domain,ITD)的理论基础,并对方法实现过程中可能出现的问题进行了探讨,在此基础上编制了计算分析程序,用该方法成功识别了一座3层框架振动台实验模型结构的模态频率和阻尼比,并结合试验现象对结果进行了准确性和有效性验证。结果表明该方法可准确识别结构模态参数,可供结构健康监测、损伤识别及抗震分析等工作参考使用。     

基于应变模态的结构损伤识别与定位研究

探讨了用应变模态对结构损伤进行分析的原理及损伤识别与定位的方法。以悬臂结构为研究对象,分析比较了因结构损伤引起的自振频率、位移模态和应变模态的变化。结果表明,应变模态对结构局部损伤的反应敏感,是对结构进行损伤诊断的较理想的损伤识别指标。     

基于模态应变能的结构损伤识别研究

文中应用有限元分析软件ANSYS10.0建立一个平面刚架结构模型。通过有限元模态分析获得未损伤结构与损伤结构的固有频率和振型。应用单元模态应变能法对模型进行损伤定位。结果证明这种方法对于平面刚架的损伤识别是有效的。     

改进的模态曲率改变率对三跨门式刚架损伤识别的研究

应用ANSYS建立工字型截面三跨门式刚架无损伤和有损伤模型,求解无损伤和有损伤情况下的三跨门式刚架节点位移,通过节点位移求出损伤前后的模态曲率。将改进的模态曲率改变率的损伤识别方法应用于三跨门式刚架的损伤位置和损伤程度识别研究。改进的模态曲率改变率法能够确定三跨门式刚架竖柱损伤位置,但不能判定损伤位置的损伤程度;对梁段的损伤位置只能确定一处损伤位置,多处损伤无法确定,损伤程度也无法确定。