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两种时域方法在桥梁健康监测模态参数识别中的应用
| 论文题名： | 两种时域方法在桥梁健康监测模态参数识别中的应用 |
| 关键词： | 钢桁架桥梁;健康监测;模态识别;时域方法 |
| 摘要： | 建国后至今中国修建了众多的桥梁，但大部分桥梁没有得到合理的养护和维修工作。据相关资料显示，中国有着病害问题的桥梁的数量逾10万座，因此研究如何有效的评估桥梁结构的健康状态具有重大的意义，而其中模态参数识别亦为当前研讨热门方向之一。 本文与桥梁结构的健康监测系统相结合，对ERA及SSI两种时域模态参数识别方法在钢桁架桥梁中的应用做出了探讨，通过相关的研究工作，希望为这两种时域方法在钢桁架桥梁健康监测模态识别模块中的应用提供实例依据。本文主要做了以下工作: (1)对基于环境激励下的多种结构模态参数识别方法进行横纵向优劣对比，选用ERA和SSI方法作为本次桥梁结构模态识别的主要方法。 (2)对桥梁健康监测系统进行了详细说明，并结合有关成熟系统解释了部分健康状态评估方法，同时通过对该系统的正常运作流程分析说明了模态参数识别在该系统中的重要程度。 (3)选用MIDAS CIVIL对滨北线松花江公铁桥进行有限元模型的建立，并对结构进行模态分析，得到了结构的前十阶振型及对应频率，并对桥梁结构的这些模态进行了分析说明。 (4)结合有限元模态分析的部分趋势，对滨北线松花江公铁桥进行了环境激励下的振动测试，得到结构部分关键部位的振动响应数据。 (5)运用基于状态空间模型的ERA和SSI方法对测试获得的响应数据计算处理分别识别结构的模态数据。由于本次研究的结构体积较大且构造较为复杂，本文主要讨论结构的自振频率。通过两种时域方法分析处理后的结果数据进行对比分析并结合有限元获得结果，验证两种模态参数识别方法的精确性，同时说明了两种方法运用于钢桁架桥梁健康监测系统中的可行性。 |
| 作者： | 朱传凯 |
| 专业： | 土木工程；防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 金波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国地震局工程力学研究所 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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