陈永高 钟振宇

摘要： 随机子空间算法作为时域模态分析的常用算法之一，存在系统定阶需人为参与这一缺陷。基于此，针对奇异值跳跃法难以确定高阶系统阶次这一问题，提出了将其与“对数化处理”进行融合以便快速确定奇异值的明显跳跃点;通过构建频率置信因子和振型置信因子用于确定真实阶次的取值范围;采用线性加权平均法构建置信系数以确定结构系统的真实阶次;将所提算法运用于某大型斜拉桥的模态参数识别，并将识别结果与现场试验值和有限元结果进行对比分析。结果表明，所提算法能够实现系统阶次的自动化确定和模态参数的自动化识别，且识别结果具有较好的精度和可靠性。

关键词： 桥梁结构; 参数识别; 模态振型; 随机子空间算法; 系统定阶

引  言

模态分析[1]作为结构健康监测[2]的重要环节之一，能够为结构振动[3]控制、受损程度、运行状态提供可靠的依据。模态分析[4]大致分为三大类，分别是时域模态分析、频域模态分析以及时频域模态分析。随机子空间算法[5]作为时域模态分析中的主要算法之一，具有无需高阶模型、输入参数少和结果收敛性好的优点而被广泛运用于桥梁结构模态参数识别中。随着该识别算法被人们所熟知，其缺点也逐渐凸显，其主要缺陷在于需人工参与系统阶次的确定，导致定阶结果具有人为主观性;同时由于噪声信号的影响，以致人工定阶的结果难以满足实际工程的需求。……