自然激励下建筑结构的模态参数识别

资 源 简 介

自然激励下建筑结构的模态参数识别

详 情 说 明

自然激励下建筑结构的模态参数识别是一种无需人工激励即可获取结构动态特性的方法。这种方法特别适用于大型建筑或不宜施加外力的场合，如桥梁、高楼等。

采集自由响应数据 首先利用自然激励技术（NEXT）采集建筑结构在环境激励下的振动响应，如风荷载、交通振动或微小地震等自然因素引起的结构自由振动。这些数据通常由加速度传感器或位移传感器采集，形成响应时间序列。

ARMA模型建立 采用自回归滑动平均（ARMA）模型对自由响应数据进行建模。ARMA模型能够描述结构的动态特性，其中自回归（AR）部分反映结构的惯性效应，滑动平均（MA）部分则考虑随机激励的影响。通过优化ARMA模型的阶数，可以准确逼近结构的真实振动特性。

模态参数提取 从ARMA模型系数可以进一步提取结构的模态参数，包括固有频率、阻尼比和振型。通过特征值分析或频域转换，能够辨识出各阶模态，从而评估结构的动态性能。

这种方法避免了传统激励方式（如锤击或激振器）的复杂操作，适用于长期监测和健康评估，为建筑结构的维护和安全性分析提供了便利。