| 环境激励下桥梁结构模态频率与波速变化监测研究 |
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| 引用本文： | 陈海潮,葛洪魁,孟范宝,王小琼,杨微.环境激励下桥梁结构模态频率与波速变化监测研究[J].中国地震研究,2015,29(4):554-566. |
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| 作者姓名： | 陈海潮 葛洪魁 孟范宝 王小琼 杨微 |
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| 作者单位： | 中国石油大学（北京）非常规天然气研究院，北京 102249;中国石油大学（北京）非常规天然气研究院，北京 102249;中国石油大学（北京）非常规天然气研究院，北京 102249;中国石油大学（北京）非常规天然气研究院，北京 102249;中国地震局地球物理研究所 北京 100081 |
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| 摘 要： | 基于环境激励的桥梁健康监测方法是未来的发展方向。我们采用宽频带地震计Guralp CMG-6TD，建立了在线桥梁监测系统，对北京市昌平区鲁疃西路大桥进行了连续监测。分别使用随机子空间识别获得桥梁模态参数和尾波干涉法监测桥梁波速变化。结果表明：（1）采用的高灵敏度宽频带速度型地震计，能够连续准确记录宽频带范围内的三分量振动信号，非常适用于长期桥梁动态监测；（2）基于连续记录的环境激励信号，随机子空间法能够稳定可靠地识别桥梁低阶模态参数，尾波干涉法能够连续精确地监测桥梁材料的细微波速变化；（3）温度变化会引起桥梁材料的弹性模量发生显著变化。波速变化呈现振幅为1%的日变化特征，与温度变化呈明显的反相关性，温度敏感系数约为。同时模态频率的变化不太明显，说明波速可能是比模态频率更为敏感的量化损伤指标；（4）模态频率是桥梁整体状态的一种度量，而波速变化可以监测桥梁局部材料弹性性质的变化。将这两者结合起来，利用环境激励信号，连续准确识别桥梁模态频率以及监测波速变化，对于桥梁健康监测具有潜在重要应用价值。
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| 关 键 词： | 环境激励 随机子空间 尾波干涉 模态频率 波速变化 |
| 收稿时间： | 2015/6/18 0:00:00 |
Monitoring the Modal Frequency and Velocity Variations of Bridges under Ambient Excitation |
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| Chen Haichao,Ge Hongkui,Meng Fanbao,Wang Xiaoqiong and Yang Wei.Monitoring the Modal Frequency and Velocity Variations of Bridges under Ambient Excitation[J].Earthquake Research in China,2015,29(4):554-566. |
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| Authors: | Chen Haichao Ge Hongkui Meng Fanbao Wang Xiaoqiong and Yang Wei |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Ambient excitation Stochastic subspace Identification Coda wave interferometry Modal frequency Velocity variation |
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