实验模态分析技术应用于桥梁损伤检测

实验模态分析技术应用于桥梁损伤检测是有效可行的方法。本文论述了实验模态分析技术的基本理论，该方法应用于桥梁损伤检测主要讨论了模态参数的选取及桥梁实验模态分析检测的要素等相关问题。     

桥梁结构模态参数识别方法综述

随着传感技术、信号采集与处理等技术的发展,桥梁结构模态参数识别方法在桥梁结构健康监测领域已经得到普遍重视。然而,将这些方法应用于实际工程中遇到了很多困难。该文基于近20a来国内外振动信息的桥梁结构模态参数识别算法的研究和应用现状,重点回顾了桥梁结构模态参数识别算法,并对有待于进一步研究的问题进行了展望。     

破损状态下斜拉桥模态参数的识别

该文以自由交通流作为环境振源对永和斜拉桥动力特性进行测试，对其使用15a后的模态参数进行识别，结果表明，采用该文提出的方法避免了由于禁止车辆通行、采样时间长等问题给环境随机振动测试带来的困难，具有很大的优越性。其测试数据可作为斜拉桥破损状态下的动力指纹，可为结构在线健康监测提供技术支持。     

强迫振动法结构模态参数识别

通过激励结构振动的方法,可以采集到结构的强迫振动时程。再对强迫振动时程采用随机减量法提取自由振动信号,并进行ITD识别,即可得到结构的模态参数。对随机减量技术与ITD识别技术的基本原理进行了介绍,并给出了一个实测信号的识别实例。     

基于模态参数组合的板结构损伤识别

基于弹性薄板的振动特性分析,通过弹性薄板结构的模态参数重新组合的方法建立矩形薄板的损伤指示量指标;以矩形薄板作为研究对象,建立板的有限元模型,通过降低板的有限元模型局部单元的弹性模量来模拟板的损伤状态,三类简支薄板的损伤模型的数值模拟结果表明该方法对板损伤位置能够精确定位,对板结构单一损伤和多处损伤的定量检测效果明显.     

冲击荷载进行桥梁模态试验的研究

桥梁模态中多通过天然脉动作为激励力,但是很多情况下由于脉动信号的不可控制性而导致试验结果较差,而将力锤的脉冲激励应用到实际桥梁测试中可得到理想的试验结果。分析了不同试验方法在桥梁中使用的特点,对不同激励方法得到的试验效果进行比较,指出在不同情况下使用不同试验方法的效果和限制。介绍了力锤具有能量集中的优点,且其频率范围符合桥梁的特性。最后通过实例介绍力锤激励的方法,并通过试验得到较好的桥梁竖向动力特性。     

全模态颤振分析的实用方法

基于结构的有限元全物理模型,提出了一种双参数全模态颤振分析方法,并在ANSYS中实现。在有限元模型中采用MATRIX27单元模拟桥面主梁的自激力,将系统的气动运动控制方程转化成广义特征值问题。最后,对具有理想平板截面的简支梁结构进行全模态颤振分析,分析结果与精确解十分接近,证明了全模态颤振计算方法的可靠性和有效性。     

希尔伯特-黄变换联合分析法在桥梁健康监测模态参数识别中的应用

采用希尔伯特-黄变换方法对桥梁原始振动信号进行分析处理,由于原始信号中信噪比不同,导致在经验模态分解过程中出现模态混叠现象,增加了桥梁模态参数识别难度.结合北京立水西桥健康监测系统振动分析实例,通过将带通滤波与希尔伯特-黄变换相结合的方法,提高桥梁振动信号信噪比,消除在经验模态分解过程中的模态混叠现象,并获得信号的时间～频率局部信息,最后通过绘制桥梁振动时间～频率～振幅曲线,识别桥梁阻尼与频率,并将识别成果与荷载试验结果做对比,其误差在合理范围之内.     

对通行高速列车的铁路桥梁的粗略评估

铁路桥梁在高速列车作用下会产生共振现象，采用积分变换的方法分析了桥梁的基本理论模型，估算了自由振动的幅值，同时给出了可能引起共振的临界速度，列车轴重荷载的重复作用以及高速本身均可达到引起共振的临界速度，在现今的高速铁路线上已经达到由列车轴重荷载重复作用引起的监界速度，但还未达到由第二个原因引起的监界速度，共振的最大振幅在列车最后一个对离开桥梁时发生，为求得桥梁上部结构的挠度，弯矩及加速度，对该最大幅值进行了计算，并给出能用于高速铁路桥梁估算的类似于动荷载冲击系数的简单表达式，将理值与试验值进行了比较，得出了较为满意的结果。     

用实验模态分析法识别汽车悬挂系统振动参数

汽车悬挂系统振动参数是汽车结构动态特性的重要参数。精确测量这些参数对预估或改善汽车动力学特性是十分重要的。用实验模态分析法识别这些参数是比较精确的。     

基于附加质量的模态测试分析

模态测试过程中,不可忽略的附加质量会对测试结构的试验模态频率有一定的影响。本文从试验模态分析的理论基础出发,简要阐述了试验模态分析过程中附加质量对测试结果的影响,并以某一特定样品为试验基础,验证不同附加质量下模态测试结果的差异,分析差异产生的原因,从而验证理论基础的正确性,为试验模态分析技术在汽车领域的应用提供案例。     

大跨度高速铁路桥梁测试与分析中的技术问题

概述大跨度高速铁路桥梁评定标准,探讨测试中需注意的关键问题.桥梁结构在列车荷载作用下能否安全工作和桥上列车是否会脱轨是大跨度高速铁路通车鉴定的重要内容,需进行理论分析并逐步积累我国实测试验资料,完善适合于我国高速铁路的评估标准.根据大跨度高速铁路桥梁的信号特点对采样频率与滤波频率进行设置,对脱轨系数分析进行讨论.     

基于高阶谱的大跨悬索桥风致振动模态分析

为研究大跨悬索桥的风致振动及在大风下的模态，利用已建立的虎门大桥实时监测系统获得了风致振动数据，在比较几种传统的时域和频域模态识别方法的基础上，提出了基于高阶谱的ARMAV模型对振动数据进行分析。这种方法基于高阶谱分析，有别于传统的功率谱分析，其模态分析结果同已建立的有限元3－D模型数据计算结果是吻合的，验证了该方法的可行性。     

高速铁路常用跨度桥梁技术

为建立高速铁路常用跨度桥梁设计理论和方法,进行该类桥梁设计参数、简支梁动力性能简化判定方法、桥梁线形控制技术及整孔箱梁的制造、运输、架设技术研究。研究结果表明,桥面宽13.0 m,腹板间距6.7 m左右时,箱梁顶板和腹板的受力较为合理;24 m3、2 m箱梁预应力传力长度分别为1.1倍、1.2倍梁高;时速350 km客运专线铁路桥32 m简支箱梁梁体基频限值为150/L。为保证桥梁线形,应控制结构使用阶段上、下缘应力差在4 MPa内,施加预应力时混凝土的强度和弹性模量应达到设计值,施加二期恒载的时间间隔为60 d。箱梁制造时,梁端隔墙采用变截面平顺过渡,并合理地设置温控参数。     

铁路桥梁横向振动加速度测试与分析中的技术问题

加速度测试必须采取技术措施保证数据采集不混叠,采样频率的设置必须能够满足幅值精度的要求。提出了仪器的选型、使用中应注意的问题,对数字滤波过程中可能出现的偏差进行了初步探讨。     

ZGT6739DS城市客车车身结构模态分析

以ZGT6739DS客车车身骨架为研究对象,在Hypermesh软件中采用Lanczos方法对客车车身结构进行模态分析,提取前十阶模态得到固有频率及振型,并进行结果分析。     

铁路桥梁混凝土性能的探讨

根据目前混凝土桥梁特别是大跨度桥梁所普遍存在的非受力开裂和线形变化过大等一些问题,提出铁路桥梁混凝土应该具有高强度、高性能和小变形的特殊性能要求,以及减少变形的途径,提倡开展适应大跨度铁路混凝土桥梁结构和荷载特性的恒定荷载作用下长期变形和短期荷载周期性重复作用下的变形的试验研究.     

考虑运营环境不确定性的斜拉桥模态频率识别

为剔除运营环境因素（温度、车辆荷载、风等）对斜拉桥结构模态频率的影响,凸显因结构损伤引起的频率变化,对运营环境和模态频率之间的量化和传递进行研究。首先,考虑温度对材料弹性模量以及几何特性的影响,对温度影响模态频率的机理进行分析,以灌河大桥为工程背景,在较长时间尺度内对模态频率进行单因素回归分析;然后,根据匀速移动常量力作用模型推导移动荷载和结构振动强度的关系,考虑到车辆荷载及风荷载在较短时间尺度内对桥梁结构作用存在较强的耦合关系,采用非线性主成分分析方法（NLPCA）对运营环境因素进行主要特征提取和冗余信息的剔除,使用人工神经网络（ANN）模型实现两者之间的量化和传递;最后,提出基于运营环境变量分析的模态参数修正方法。结果表明：在较长时间尺度内,温度和车辆荷载与斜拉桥模态频率均有明显的负线性相关性,40℃季节温差对灌河大桥模态频率的影响为1.3%;非强风期间,主梁加速度RMS可近似反映桥上车辆荷载的变化;在短时间尺度内,温度与车辆荷载2种因素影响水平相当,一天内对灌河大桥影响一般不超过1%;基于NLPCA的ANN回归模型能较好地实现灌河大桥环境因素与模态频率的传递,剔除运营环境因素影响后的斜拉桥模态频率变异性明显降低,主要包含某些随机误差,符合正态分布。     

模态静力推覆分析方法在桥梁结构中的应用

静力推覆分析是一种计算结构非线性响应的简化分析方法,然而标准的静力推覆分析方法不能计人高阶振型的贡献,难以应用到大跨度的桥梁结构中.有学者提出的模态静力推覆分析方法在计算结构的非线性响应时考虑了高阶振型的影响,且仍具有推覆分析方法计算量小的优点.该文使用模态静力推覆分析方法计算一座实际桥梁结构的非线性反应,并与标准的推...