耿 栋，王 乐，蒋 鹏

（1.安徽省公路工程检测中心，安徽 合肥 230051；2.桥梁与隧道工程检测安徽省重点实验室，安徽 合肥 230051）

在桥梁结构动力特性研究中，模态试验是一项重要内容，反映结构固有自振特性。对于线性结构来说，自由振动是由N个正交的单自由度振动子系统耦合的系统，每一个单自由度振动即对应结构的一个模态，所以结构振动系统包含N个模态。每一个模态包含多个参数，比如模态振型、模态频率及模态阻尼。模态试验就是为获得这些参数的试验分析过程。现如今，在桥梁模态试验中，模态分析基本都是分析结构的位移模态，模态试验基本以采集结构的动态速度、加速度为主。位移模态的分析、处理技术已经较为成熟，取得了许多研究成果[1]。然而，仅仅进行位移模态分析研究并不能完全反映所有桥梁动力特性。比如，当桥梁出现裂缝，也就是出现应力集中现象时，结构位移模态分析则无法反映。当结构局部振动过大，或是受到振动干扰源影响时，位移模态分析也不能够反映出结构的变化情况。相对于位移模态，应变模态是结构另外一种能量平衡状态表现的形式。与位移模态相比较，应变模态分析则能反映结构局部的微小变化，比如结构出现裂缝，结构的局部应变就会发生变化，裂缝处会出现应变集中现象，这些变化都会反映在结构应变模态分析当中[2]。同时在复杂结构研究中，分析环境变化对结构产生内力影响时，仅仅通过位移模态分析并不能获取全部想要的结果，无法反映复杂环境下结构的应力变化情况，这时候应变模态则是必不可少的测试内容。……