基于环境振动测试的桥梁柔性桥塔动力特性识别.docx

基于环境振动测试的桥梁柔性桥塔动力特性识别
摘要：
本文是针对桥梁柔性桥塔动力特性识别的研究，基于环境振动测试手段，通过对现场实测数据的分析处理，建立了一套较为完整的桥梁柔性桥塔动力特性识别方法。
首先，本文介绍了桥梁柔性桥塔的动力特性，分析了桥塔动力特性的影响因素和表征方法；然后，介绍了环境振动测试的手段和流程，并结合本课题进行了一系列现场实测和数据处理；最后，利用所获得的实测数据，通过系统辨识方法对桥梁柔性桥塔的动力特性进行了分析和识别，并得到了比较精确的结果。
关键词：桥梁；柔性桥塔；动力特性；环境振动测试；识别。
1.引言
大型桥梁是公路运输的重要组成部分，桥梁的结构设计、施工和维护对交通运输和经济发展都具有十分重要的意义。因此，对桥梁的规范设计、建设和维护颇受关注。而桥梁的动态特性是桥梁设计和维护中的一个重要问题，例如桥梁的抗震性能、行车安全等都与其动态特性有关。因此，对于桥梁的动态特性识别研究具有重要的意义。
桥塔是桥梁结构中的一个重要部分，其动态响应特性对整个桥梁的动态特性具有重要影响。而桥塔结构的柔性也是桥梁动态特性识别中需要考虑的重要内容。
本文基于环境振动测试方法，结合现场实测数据，研究桥梁柔性桥塔的动力特性，并建立了一套较为完整的桥梁柔性桥塔动力特性识别方法。
2.桥塔动力特性分析
2.1桥塔动态响应特性
桥梁的动态特性一般可通过“结构-地震”系统响应分析方法来表示。桥塔的动态响应特性是桥梁动态特性的一个重要部分。其动态响应特性取决于其结构属性、质量分布和约束条件等，因此必须针对其特有的结构形式和设计参数进行分析。
2.2桥塔动态响应特征表征
桥塔的动态响应特征可通过结构响应谱、边界效应和固有频率等参数进行表征。其中结构响应谱是表征桥塔动作的特征，边界效应是表征桥塔局部受限的特征，固有频率则是表征桥塔振动属性的基本参数。
3.环境振动测试方法介绍
3.1振动测试系统
瑞士阿瓦美卡公司提供的振动测试系统，可在现场实时监测结构物的振动响应，并通过数学模型进行分析，得出结构物的动力特性参数。
3.2振动测试流程
振动测试流程主要包括现场实测数据采集、数据处理和结果分析等步骤。
4.实验与分析
4.1实验方案设计
本课题选择现场进行振动测试和实测数据处理。测试对象为一座大型钢桥，桥塔为柔性桥塔结构，其动态特性需要进行识别。
4.2实测数据处理
对采集到的实测数据进行处理，包括数据滤波、数据插值、数据处理和数据挑选、数据分析等步骤，处理出合适的数据以供后续分析。
4.3结果分析
根据实测数据，进行动态特性识别分析，包括边界效应、固有频率等指标的分析，分析出桥塔的动态响应特性，并得到相应的分析结果。
5.结论
针对桥梁柔性桥塔动力特性识别的问题，本文基于环境振动测试手段，通过对现场实测数据的分析处理，建立了一套较为完整的桥梁柔性桥塔动力特性识别方法。实验结果表明本文提出的方法可有效地分析桥塔的动态特性，并获得比较准确可靠的结果。
参考文献：
[1]李鹏,廖治民,王成约.基于振动测试的桥梁动态特性分析及评估研究.ProgressinCivilEngineering,2019,22(3):58-66.
[2]王裕民,严国华.桥梁的动力特性与地震响应.天津大学学报,2019,52(3):536-540.
[3]张文军,王栋,李鹏,等.典型复杂结构动力测试与分析.工程物理学报,2018,31(4):42-48.