环境随机振动频域法在全桥气弹模型模态识别中的应用
作者单位：同济大学土木工程防灾国家重点实验室 同济大学土木工程防灾国家重点实验室 同济大学土木工程防灾国家重点实验室
会议名称：《2004全国结构风工程实验技术研讨会》
会议日期：2004年
学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程]
关 键 词：全桥气弹模型 模态识别 固有频率 固有振型 模态阻尼比 环境随机振动 频域法
摘 要：本文以南京长江三桥为例,利用低风速紊流场为环境随机振动源,运用环境随机振动频域法对全桥气弹模型进行了模态识别。首先对处于低风速紊流场中的全桥气弹模型进行多点长时间的加速度响应同步记录或分组同步记录;然后借助于快速富里叶变换（FFT）技术对所记录的所有测点的加速度信号进行自功率谱、互功率谱和相关性分析分析,识别出固有频率和固有振型,利用半功率谱法估计各模态阻尼比。分析中还运用了数字滤波技术以避免频率混淆、加窗处理以减少频率泄露、分段平滑技术以提高频谱幅值的精度。结果表明:相对于常规的初位移或初脉冲激励法,环境随机振动频域法使用方便,工作量少,只要合理布置传感器,一次或分若干组试验就能识别出几乎全部所关心的固有频率和固有振型;而且所识别的固有频率和固有振型结果令人满意。但是,为了降低气动刚度和气动阻尼的影响,风速不能太高,因此模型振动幅度一般很小,从而导致用半功率谱方法所估计的模态阻尼比的精度较低,有待改进。