基于混沌粒子群随机子空间的桥梁多点损伤识别

受复杂荷载与不利环境影响，桥梁结构服役性能日趋退化。结构模态参数是结构整体力学性态的特征指标，通过敏感模态参数可对结构服役状态进行判识。针对传统模态识别存在虚假模态，易遗漏真实模态，且计算效率较低的不足，采用混沌局部搜索对粒子群算法进行改进，优化加速度信号加窗截断位置和大小，结合协方差随机子空间法对各子信号进行模态识别；构建基于比例柔度矩阵和均布荷载曲率的损伤识别模型，通过挠度曲率相对变化判断结构损伤位置和程度；并通过开展斜拉桥缩尺模型损伤识别试验，对本方法的有效性进行验证。研究结果表明：混沌粒子群随机子空间方法具有较好的模态识别精度，可实现斜拉桥拉索、主梁等典型损伤准确定量和定位识别；结构跨中位置发生损伤对结构性能影响更大，实际工程中应提高跨中区域主梁和拉索的承载力储备以提升结构安全性。