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基于环境激励的刚构—连续组合梁桥的模态分析与损伤识别

李琦  
【摘要】: 本文以刚构-连续组合梁桥为对象,研究了基于环境激励的结构模态分析方法与损伤识别方法,采用联合自然激励技术与特征系统实现算法进行了结构模态辨识,对传统的振型曲率差结构损伤识别方法进行改进,并通过实际工程对象山东东营黄河公路大桥模型进行验证。此外,利用该桥的实测数据分析了结构固有频率受温度的影响规律,修正了结构模态参数的辨识值。本文的主要研究内容如下: 首先,结合自然激励技术与特征系统实现算法对刚构-连续组合梁桥—山东东营黄河公路大桥进行了模态分析。利用山东东营黄河公路大桥有限元模型,采用上述方法分别对不同激励形式、不同程度噪声干扰以及不同程序参数配置等条件下的模态参数进行了辨识,获得了较好的效果,并提出了提高识别精度及剔除虚假模态的措施。 其次,研究了振型曲率差结构损伤识别方法的噪声敏感性,分析比较了噪声信息与结构损伤信息对振型曲率差的不同影响,提出了传统振型曲率差改进方法和以振型曲率差幅值乘积作为损伤指标的结构损伤识别新方法,并通过山东东营黄河公路大桥的结构损伤识别验证了该方法的有效性。 最后,利用山东东营黄河公路大桥的结构振动响应数据,分析了刚构-连续组合梁桥固有频率的温度敏感性,研究了结构固有频率在昼夜温差以及季节温差影响下的变化规律,建立了温度与结构固有频率间的线性回归模型,修正了结构固有频率辨识值。


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