摘要
实际公路桥梁的静力和动力特性一般分别由现场静力和动力实验确定,而表征结构动力特性的工作模态参数,现场实验无需激励设备加载且不中断结构正常使用,简单方便。本文旨在利用工作模态参数来预测桥梁结构的静力特性,避免封闭交通的车辆加载静力实验。首先,推导出梁在简谐激励作用下模态叠加解析解,令解中外激励频率为零,建立了梁的静力挠度与模态参数之间的解析关系;其次,针对工作模态振型质量归一化难以直接识别的问题,提出将车辆静置于桥梁上不同位置,利用车辆静置前后频率的变化获得质量归一化的振型;最后,将归一化的振型带入静力挠度与模态参数之间的解析关系中,进而实现基于工作模态参数的桥梁静力挠度预测。以三跨连续梁数值模拟算例和实验室简支梁试验验证了该方法的有效性,结果表明:采用工作模态参数可有效预测结构的静挠度,且使用模态阶数越多,所预测的静挠度精度越高。
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