基于监测数据的斜拉索模态参数变异性分析

• 作者: 周海俊 刘俊辉 杨夏 李婧超 张超东 孙利民
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 拉索振动 监测数据 模态参数 索力 温度效应 变异性分析
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 桥梁索结构风致振动及控制措施研究进展专栏
• 页码范围: 55-63
• 页数: 8页
• 分类号: U448.27,U448.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022049

摘要

基于某大跨斜拉桥5根拉索1年的加速度和温度监测数据，系统分析了在良好天气和暴雨天气下拉索模态参数和索力的变化特征.使用快速傅里叶变换和随机子空间法识别模态频率和阻尼比.对比发现，暴雨天气下拉索振幅大，低阶模态的振动明显，模态阻尼比在两种天气下有一定的差异性.使用频率法计算得到了各拉索连续一年的索力值，其为非平稳时间序列，且具有年和日周期性的波动.索力-索温关系分析表明，各拉索索力-索温的关系各不同，同一根拉索在不同温度范围内的索力-索温关系也可能存在很大的差异.使用半功率带宽法计算得到了各拉索连续一年的阻尼比，得到了自相关函数和其自功率谱，并拟合得到了阻尼比的边缘概率密度分布函数.分析表明，各拉索阻尼比具有时长为1d、12h、6h的周期成分，其边缘概率密度函数可用Burr分布描述.拉索的阻尼比受环境温度的影响较小，受车辆荷载的影响较大.