斜拉拱橋模型試驗模態(tài)分析及拉索對模態(tài)參數影響研究.pdf

1、斜拉拱橋是以斜拉橋和拱橋為基礎的新型組合橋，它的整體結構力學性能特別是動力性能非常復雜。而動力性能是進行橋梁結構振動響應、抗震和抗風穩(wěn)定性分析的基礎，是橋梁結構動力學問題的重要內容。對于如此復雜的新型結構，僅僅根據理論研究是不夠的，必須在理論研究的同時，通過試驗研究來驗證理論的正確性。不僅如此，識別出系統(tǒng)的模態(tài)參數，還可以為結構的損傷識別和預報以及結構動力特性的優(yōu)化設計提供依據。本論文在此背景下對斜拉拱橋模型進行了試驗模態(tài)分析，主要做了

2、以下工作： (1)利用相似理論分析了湘潭湘江四橋模型的動力相似準則，利用模態(tài)分析理論得出各模態(tài)參數的相似比，進一步探討了實際模型在近似滿足動力相似下的相似關系，得到了理想與實際兩種條件下各模態(tài)參數的相似比值。然后用有限元軟件ANSYS按照相似比的不同分別建立三種模型：實橋，理想模型，實際模型。算得它們的模態(tài)參數和相似比值，驗證前述模態(tài)參數相似關系的正確性。 (2)按照試驗模態(tài)分析的步驟，選擇合適的激振方式和傳感器并對系統(tǒng)

3、進行校準后，用模態(tài)分離技術激振、變時基方式采樣，得到各個測點的時程信號。對FFT變換得到的頻域信號進行傳遞函數估計，然后用頻域法擬合出系統(tǒng)的模態(tài)參數。 (3)對傳遞函數進行逆傅立葉變換(IFFT)，得到脈沖響應函數，用時域方法特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA)編制程序XLGQ-ERA計算出模態(tài)參數，并與頻域法得到的模態(tài)頻率做比較驗證。用模態(tài)判定準則(MAC)對振型進行模型驗證。 (4)按8種工況分別做試驗模態(tài)分析：改變拉索索力，