基于环境激励下的结构振型模态识别方法与应用

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1、@申请问济大学1=学颂l学位论文环境激励下的结构振型模态识别方法与应用培养单位：土木工程学院一级学科：土术工程二级学科：结构工程研究生马秋玲指导教师：施卫星教授摘要通过环境振动测试和运用模态测试识别技术，是获取结构工作状态下的固有振动特性的重要方法。长期以来，对运营结构的健康监测一直是土木工程领域的一个研究热点，其中利用先进的计算机进行的模态自动识别技术无论是在理论上还是在应用上都有重大的发展。因此，我们很有必要对振动测试分析技术和计算机的结合作进一步的深入的研究。论文首先简要介绍了目前国内外模态参数识别的发展现状；然后系统地讨论了模态识别相关理论和相关数据分析方法理论；最后结合相关

2、的研究结果进行了结构振动信号采集、分析系统软件的振型模块的编制和相关功能的改进。本文基于环境激励下的脉动识别方法进行了振型识别，做一些假设和特殊处理，直接从实测数据的分析中近似得到系统的模态参数。论文中，叙述了建筑物的自振特性脉动测试的系统构成与设计。实验数据的数字化处理采用自行研发的数据采集程序和仪器，通过谱分析和相干分析得到结构的自振特性。设计的程序最终实现了环境激励下的振型的自动识别。关键词：脉动分析，模态识别，信号采集，环境激励，振型识别AbstractABSTRACTAsameansofgettingtheintrinsicvibrationpropertyofthestn

3、lctures，vibratingtestandmodalidentificationanal如ctechniquehasbeenused．InCivilEngineering，healthmonitoringisoneoftheimportantresearchhotpotsforalongtime．Computerautomaticmodalidentificationnotonlyintheorybutalsoinapplicationhastakenplacegreatchanges．Soitisnecessaryforustodomoreresearchontheautom

4、aticmodalidentificationfield．Inthisthesis，wefirstintroducethedevelopmentofportablemodalidentificationanalytictechniqueaswellasthedomesticandforeignoncurrentsituation．Andthensomemethodsonmodalidentificationunderenvironmentexcitationtestageresearched．Atlastastructuralsinglemodalacquisitionandproc

5、essingmodularisrealized．hltllisthesis．thefluctuationanalysismethodisusedtomeasuremodalparametersfromthevibrationOfsnllctI鹏bythenaturalrandomdisturbance．Onthebasisofsomeassumptionandspecialprocessing,thesignalwasprocessedbythemonitoringsystemandanalysissoRwaredevelopedourselves．Themodalacquisiti

6、onandprocessingmodularcontainsthreesteps．Beforetheautomaticmodalidentification,powerspectrumidentificationandreferencechanneljudgmentmustbecompleted．Atlastastructuralsingleacquisitionandprocessingsystemisrealized．KeyWords：fluctuationanalysis，modalidentification,singleacquisition,naturalrandomdi

7、sturbance，modalidentificationⅡ学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论