基于扩展卡尔曼估计算法的地震模拟振动台模型识别.pdf

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1、振动与冲击第33卷第12期J0URNAL0FVIBRAT10NANDSH0CKV01．33No．122014基于扩展卡尔曼估计算法的地震模拟振动台模型识别赵博宇，丁勇，吴斌(哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨150090)摘要：由于地震模拟振动台的长期使用和多次维护，其实际工作中的模型往往难以建立，而地震模拟振动台模型的修正对于估计实验结构底部剪力有重要作用。为此利用扩展卡尔曼估计算法识别了哈尔滨工业大学地震模拟振动台模型。首先，对一单自由度结构进行仿真，通过测量位移响应，将结构参数准确的识别。随后，对抗震实验室振动台进行了3次空台加载，通过测量振动

2、台台面位移，利用扩展的卡尔曼估计算法，识别地震模拟振动台的模型，更新了其质量，阻尼和刚度。而后分别进行两组不同载荷形成的空台加载实验，由识别参数重构计算得到的台面响应与实测台面响应吻合良好，由此表明振动台模型参数估计准确。通过此次研究既可以有效的认识不同构建形式的振动台模型，同样也可用于确定某些难以测得参数的复杂结构的模型。关键词：模型更新；结构参数识别；地震模拟振动台；扩展卡尔曼滤波估计中图分类号：TU311．4文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jvs．2014．12．025Identificationofshakingtabl

3、emodelforseismicsimulationbasedonanextendedKalmanestimatorZHAOBo—yu，DING，Bin(SchoolofCivilEn~neefing，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China)Abstract：Thedymanicmodelofalongusedshakingtableforseismicsimulationisdifficulttoestablish．Anexactshakingtablemodelforseismicsimula

4、tionissignificantforestimatingatestedstructure’Sbaseshearforces．TheshakingtablemodelforseismicsimulationatHarbinInstituteofTechnologywassuccessfullyidentifiedbasedonanextendedKalmanestimatorhere．Firstly，thedisplacementofaSDOFstructuresubjectedtoearthquakewasmeasured．Usingthepro

5、posedmethodandthemeasureddisplacement，itsparameterswereidentifiedcorrectly．Then，theshakingtableofouruniversitywasloadedforthreetimes，theproposedmethodandthemeasuredtablesurfacedisplacementswereusedtoidentifytheshakingtabledymanicmodel，itsmass，dampingandstiffnesswereupdated．Toev

6、aluatetheaccuracyofidentifiedparameters，theshakingtablewasloadeswithothertwotypes．Thetablesurfaceresponsescalculatedwiththeupdatedparametersofthemodelagreeswellwiththatmeasuredwithsensors．Theresultshowedthattheparametricestimationoftheshakingtabledynamicmodeliscorectwiththeprop

7、osedmethod．Furthermore，theproposedmethodcouldbeusedtoidentifyshakingtablemodelswithdifferentformsandthemodelsofcomplexstructures．Keywords：modelupdating；structuralparametricidentification；shakingtableforseismicsimulation；extendedKalmanestimator地震模拟振动台实验在地震工程探究领域有着重抗震研究所3×3m单向模拟振

8、动台，国家地震局工程要的作用。几十年来众多研究机构兴建各种形式的振力学研究所5×5m的双向模拟振动台，同济大