王世东，任伟新

（1.合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 230009；2.深圳大学土木与交通工程学院，广东深圳 518060）

引 言

模态参数是结构固有的动力特性，通过识别模态参数可以对结构的工作状态进行评估。传统的结构模态参数识别基于结构的输入（激励）和输出（响应），对于处于运营（工作）状态下的桥梁、建筑、核反应堆、大坝、海上平台等大型土木工程结构，要准确测得结构所受到的激励非常困难，而且做不到实时监测。工作模态参数分析（Operational Modal Anal⁃ysis，OMA）是仅基于响应数据，即只需测试结构响应信息，完成模态参数识别的过程，此时一般将结构工作期间所受的激励（环境激励）假定为白噪声。基于环境激励的结构工作模态参数识别方法快速发展，并形成了一系列较为经典的方法，如峰值拾取法（Peak⁃picking，PP）、频域分解法（Frequency Domain Decomposition，FDD）、多参考最小二乘复频域法、NExT 法（Natural Excitation Technique）、特征系统实现算法（Eigensystem Realization Algorithm，ERA）、随机子空间识别（Stochastic Subspace Identi⁃fication，SSI）等。大量实践表明：结构正常工作期间所受激励难以避免地包含有非白噪声如谐波成分等，OMA 方法对激励所做的白噪声假定与实际激励有差别，会影响模态参数的识别结果，甚至导致错误的识别结果［1⁃2］。

Yan 等［3］提出了功率谱密度传递比（Power Spectrum Density Transmissibility，PSDT）的概念。PSDT 定义为两响应测点i，j与一参考测点k的互功率谱密度函数Sik和Sjk的比值。从理论上证明了在系统的极点处，PSDT 收敛于两测点i和j的振型系数之比φi/φj，这一特性与激励类型和参考点位置的选择无关。因此，在一种激励工况下，对相同的测点选择不同的参考点来计算多组PSDT，在系统极点处，各组PSDT 均相等且收敛于对应测点的振型系数。……