贺文宇， 何 健， 任伟新

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，合肥 230009)

基于振动的结构损伤识别技术是当前桥梁结构健康监测领域中的热点[1]。其基本原理是损伤会导致结构的自振频率、振型和模态阻尼比等参数发生改变，通过监测结构的动力响应，获取模态参数的改变可识别损伤的位置及程度[2]。尽管自振频率易于识别且精度较高，但其对结构损伤不敏感，且不同位置的损伤可能导致同样的频率改变。相反，振型不仅对结构损伤较为敏感，而且能提供损伤的位置信息。因此，基于振型的损伤识别方法被广泛的研究。

Pandey 等[3]用中心差分近似法计算出模态振型的改变来识别简支梁和悬臂梁的损伤位置。Zhu等[4]基于第1阶振型斜率变化，提出了识别受剪结构损伤的方法，并分别用8层框架的数值模拟和3层框架的试验对其进行了验证。上述方法的主要原理是：损伤位置处的模态振型曲率会发生显著变化，识别峰值点即可定位损伤。基于模态振型曲率变化的损伤定位法具有原理简单、结果直观、效率较高的优点，但其对高空间分辨率振型和基准振型的需求及中心差分法导致的低抗噪性，极大的限制了其应用。

通常为获取具有高空间分辨率的振型，需在桥梁结构上密集安装大量传感器，这不仅增加现场测试工作量，也将导致后续数据处理的成本过高。Yang等[5]提出了利用车辆响应识别桥梁模态参数的“间接法”。该方法只需在移动车辆上安装一个加速度传感器，就能识别高分辨率的桥梁振型。……