基于DATA-SSI算法的简支梁桥模态参数识别研究

基于DATA-SSI算法的简支梁桥模态参数识别研究

1. 引言

简支梁桥是桥梁工程中一种常见的结构形式，由于其结构简单、施工方便等特点，在

实际工程中得到了广泛的应用。在桥梁设计和使用过程中，对桥梁的结构性能进行全面的

评估十分重要，而模态参数是评估结构动力特性的重要指标之一。准确识别简支梁桥的模

态参数对于确保桥梁结构的安全性和稳定性具有重要意义。

传统的模态参数识别方法主要基于振动测试数据，通过信号处理和频域分析等方法来

获取结构的模态参数。传统方法存在识别精度较低、受测点布置和环境干扰的影响等问题。如何提高模态参数的识别精度和有效性一直是结构动力学领域的研究热点之一。

本文将基于DATA-SSI算法对简支梁桥的模态参数进行识别研究，并与传统方法进行对比分析，旨在验证DATA-SSI算法在简支梁桥模态参数识别方面的有效性和优势。

2. 简支梁桥模态参数识别方法

2.1 传统方法

传统的模态参数识别方法主要基于结构的振动测试数据，通常采用加速度计或激光测

振仪等传感器进行数据采集。然后，通过快速傅里叶变换等频域分析方法，提取结构的频

率响应函数。利用模态分解或系统辨识等方法，对频率响应函数进行进一步处理，得到结

构的模态参数。

传统方法存在的问题主要包括：1）受测点布置的局限性，无法全面反映结构的振动特性；2）受环境噪声和干扰的影响，识别精度较低；3）对数据处理和分析的要求较高，且

耗时耗力。

2.2 DATA-SSI算法

DATA-SSI算法是一种基于数据驱动的模态参数识别方法，其核心思想是通过对结构振动数据的处理和分析，直接提取结构的模态参数。与传统方法相比，DATA-SSI算法具有以下优势：1）无需事先了解结构的物理特性，仅基于振动数据进行识别；2）对测点的要求

较低，能够有效克服传统方法受测点布置限制的问题；3）抗干扰能力强，能够有效处理环境噪声和干扰。

本文选取某简支梁桥为研究对象，采用DATA-SSI算法对其模态参数进行识别，并与传统方法进行对比分析。通过激光测振仪对简支梁桥进行振动测试，获取结构的振动数据；

然后，利用DATA-SSI算法对振动数据进行处理和分析，得到简支梁桥的模态参数；将DATA-SSI算法得到的模态参数与传统方法进行对比分析，验证其有效性和优势。