基于频率变化的有载桥梁模态振型识别改进方法

摘要：

车辆静置法识别桥梁振型克服了车辆移动扫描方法中路面不平顺激励难以消除的局限,大大改善了振型识别精度.该方法本质上是利用车辆停放位置不同时桥梁频率的变化进行振型识别.因此,对静置车辆-桥梁系统频率的准确估计是保证振型识别精度的关键所在.首先考虑车辆悬挂特性,推导了静止车辆-桥梁耦合系统方程,获得了有载桥梁的耦合系统频率解析式;在此基础上,提出基于频率变化的有载桥梁振型识别改进方法,并通过数值算例和模型试验对其进行验证;进一步分析了不同车体简化方法(附加质量模型与质量-弹簧模型)对桥梁频率及振型识别结果的影响;最后讨论了静置车辆-桥梁耦合系统频率的影响因素.结果表明:提出的改进方法较附加质量法相比有更好的振型识别精度,且可准确预测有载桥梁频率的变化;静置车辆-桥梁耦合系统的频率总是成对出现,耦合系统频率的变化与车/桥频率比、车/桥质量比以及车辆停放位置有关,且对车/桥频率比最为敏感.研究思路不仅适用于公路桥梁的振型识别,还可扩展到利用静止人群进行人行桥或轻柔楼盖的振型识别.

关键词：振型识别、频率变化、车辆静置、质量比、车-桥耦合

所属期刊栏目：42

分类号：TU352.12(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金51508431

在线出版日期：2023-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：189-196,283