基于环境激励和子空间技术的自锚式悬索桥结构模态参数识别

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1、Vo1．40，No．4第40卷，第4期公路工程2015年8月HighwayEngineeringAug．，2015基于环境激励和子空间技术的自锚式悬索桥结构模态参数识别王甜，祝志文(1．湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008；2．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082)[摘要】结构模态参数的准确获取是自锚式悬索桥静力计算、抗风和抗震分析的重要基础。借助振动测试设备，在自锚式悬索桥加劲钢箱梁内记录了加劲梁多个测量点在环境激励下的振动响应时程，采用基于参考点的随机子空间技术开展了模态参数识别，获得了主跨350m自锚式悬索桥的振动频率、振型和阻尼参数。试验结果

2、与有限元分析对比表明，子空间识别技术能获得实际桥梁振动模态，而有限元分析存在明显不足，需要基于试验结果开展有限元模型修正。[关键词】自锚式悬索桥；模态参数；随机子空间识别；现场试验[中图分类号】U448．25[文献标识码】A[文章编号]1674—0610(2015)o4—0014-05ModalParametersIdentificationofSelf-anchoredSuspensionBridgesBasedonEnvironmentalExcitationandSub—spaceTechnologyWANGTian，ZHUZhiwen。(1．HunanPro

3、vincialCommunciationPlanningandSurvey，Changsha，Hunan410008；China；2．SchoolofCivilEngineering，HunanUniversity，Changsha，Hunan410082，China)[Abstract]Accurateidentificationofmodalparametersisanimportantconsiderationonstructuralanalysis，windandea~hquakeresponseofself-anchoredsuspensionbridge

4、s．Byapplyingvibrationteste—quipmentinsideaboxgirderofaself—anchoredsuspensionbridgewithamainspanof350m，vibrationtimehistoriesatvariouslocationsonthemaingirderarerecordedunderenvironmentalexcitation．Basedonstochasticsub-spacetechnologycombinedwithareferencepoint，modalparametersoftheself

5、-an-choredsuspensionbridgearepresentedandcomparedwiththeFEMresults．Itisfoundthatthestochasticsub—spacetechnologyiscapableofidentificationofmodalparameterofrealbridgeinservice，whileFEMpresentsresultswhichmaynotaccurateandrequiremodelupdatingbasedontestresults．[Keywords]self-anchoredsusp

6、ensionbridge；modalparameters；sub—spacetechnology；fieldtests．锚式悬索桥。然而，自锚式悬索桥结构受力复杂。1概述由于主缆锚固在加劲梁上，使得加劲梁承受很大的自锚式悬索桥具有传统地锚式悬索桥优美的主轴向压力，可能导致与地锚式悬索桥明显不同的结缆悬链线型、刚劲挺拔的桥塔，通过将主缆锚固在加构稳定性和动力荷载作用下的响应。因此，准确获劲梁上，可避免地锚式悬索桥庞大的锚碇建造要求，得自锚式悬索桥的动力特性是其静力分析、抗风和既节省了锚碇建造费用、也改变了庞大锚碇对悬索抗震分析的重要基础，也是评估桥梁结构分析有限桥立面

7、美学效果的影响。且自锚式悬索桥适合元模型正确性的重要依据。桥位地质条件不好、持力层埋置深度大、跨度需求在获取桥梁结构动力特性的途径主要是有限元动300m左右的情况。近10a来，国内建造了大量自力特性分析和桥址现场振动试验。采用有限元分析[收稿日期]2015—06—26[基金项目]国家重点基础研究发展计划(2015CB057702)和国家自然科学基金(51278191)和资助。[作者简介】王甜(1977一)，男，湖南衡阳人，高级T程师，研究方向为钢桥设计、疲劳与断裂。第4期王甜，等：基于环境激励和子空间技术的自锚式悬索桥结构模态参数识别15获得桥梁结构动力特性，有