工程科技
土木工程结构模态参数识别
吴世明
(哈尔滨市华滨建筑工程公司，黑龙江哈尔滨150000）
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摘要：土本工程结构对于我们国家的重要性其实是不言而命的，它不仅对人们平安生活起者关键的作用，还参与构成我们国家基础设施。我们图家的土本工程结构模态参数识别包括对其监测与分析，这些主要是通过一要特征数据来完成的。模态参数在土本结构中其实是一个非常重要的参数，也是其主要的参数，它的识别方法一般来说有两种，对，一种是传统的模态参数识别方法，还有一种是环境激励下的模态参数识别方法。本文主要讲述的是后者，在这种状况下的土木工程结构的模态参数识别相关的间题。
关键词：土木工程；结构模态；参数识别
我们国家土本工程正处于快速发展中，这其中有令人满意的地方，但是也有不够完善的地方，工程的质量不够好等等间题，往往会增大工程事故发生的机率。固此我们需要进行土本工程结构的模态参数的检测与识别。主要是通过环境激励振动试验来实现的，它对设备的要求较传统的方法不高，并且还其有节省时间的特点，因此我们国家题来越多的人投人到这个课题的研究中来，
1关于土木工程结构
当今社会，交通和建筑行业一直在发展，人们也越来越离不开它们，但是还有许多建筑结构因受到损坏面发生塌陷，这严重了威助到了人类的生命和财产安全，值得引起我们的重视。怎么样才能更好的去避免这类事情的发生是我们一直在探讨并积极寻求解决办法的间题，可以对建筑结构进行分析以达到目的叫。一股来说.传统的结构分析理论主要是通过对度、稳定性等方面的研究从面确保结构设计的可靠性。这种分析主要是通过试验的办法，一般新的建筑物建成之后，需要对其进行静载试验，在试验完成之后，可以得到一些参数，通过这些参数分析出建筑在真正投人使用后的强度、刚度，这也可以知道该土本工程的施工质量好坏环以及结构设计是否合理。这种技术在实践运用中已经有了一定的成效，但是仅仅靠这种方法是不可能完全达到我们的要求的，因为土木工程结构的工作环境决定了其要承受大量的动力荷载，例如风荷载、地振动荷载等，桥架结构还要承受水流的冲击荷载和交通荷载。从这里，我们知道，仅仅是了解建筑结构的静力特性是远远不够的，还需要充分了解结构的动力特征参数。只有全面的了解土本工程结构模态参数，才能更好的避免建筑事故的发生。
2结构模态参数识别
般来说，模态分析就是以振动理论为基础、以模态参数为目
标的分析方法。更确切地说，模态分析也属于一门学科，是研究系统物理参数模型、模态参数模型和非参数模型的关系，这些系统关系，需要我们用特殊的办法去检测，并通过一定的方法确定这些系统关系。有两种模态分析技术，一种是理论模态分析，一种是试验模态分析。这种分类主要是依据于分析办法和手段和方法不同。理论模态分析从名字上就可以知道，主要是建立在理论的基础上，这单所说的理论，主要是指线性理论因。而试验模态分析，又称模态分析的实验过程，是一种试验建模过程，属于结构动力学的逆间题。理论模态分析的逆过程。模态分析技术一直都在改善，到近年来，以及日渐成熟起来，在发展过程中，已经成为结构动力学的支柱之一，还有一大支柱是有限元分析技术。并且模态分析技术在解决工程振动方面的间题有很大的作用，也在很多领域中有应用，因此被全世界振动工程相关学者追捧
模态分析的实质，是一种坐标转换，其目的在于把原来物理坐标系统中描述的响应向量，放到“模态坐标系统”中来描述。模态分析的一个很重要的方面就是模态参数识别，这也是为什么要讲述模态分析的原因固。模态参数识别方法有两种，一种是传统的结构模态参数识别方法，一种是环境振动下的模态参数识别方法，
2.1传统的结构模态参数识别。传统的模态参数识别方法特点在于微发时主要是依靠人工，这就表明过程是需要职员参与的，不能够自然的去激发，只要涉及到人工补充激发，就要求有能够进行激发的设备。如果是较小的结构，一般的设备是可以满足其要求的，面且成本也不会过高，但是一般来说，土本工程中的结构都比较大，有时候可能市场上根本没有对应尺寸的设备，这时候就需要去特别
订制，经过这种渠道，成本会增加很多。并且这种设备不是指单一的设备，而且一整套能够与之匹配的设备，这就表明了使用传统的结构模态参数识别对设备有非常多的要求，需要质量较好的设备。好的设备都是需要高成本引进的，一般国外那种极好的设备都比较费，生产成本的增加会给我们实际实施带来很多的困难，这是我们需要考虑的间题。不仅如此，在实度生产过程中，设备可能会产生较大的激振力，可能会损坏结构，长此以往，可能会让结构失去原有的构造，造成无法挽的损失，于是我们可以显然的者到该方法的缺点。但是传统的结构模态参数识别也是具有一定的优点的，例如在强度方面的有关分析中可以得到较全面的结论，而且该方面在工程实施过程中的稳定性也比较好，在实际工作运行中，也可以得到较令人满意的结果
2.2环境激励模态参数识别方法。频域内的非参数方法是属于环境激励模态参数识别的一种，它其有一定的优点和缺点，还有种是时域内的参数方法，这也是土本工程中所经常使用的方法。但是不管是频域内的非参数方法，还是时域内的参数方法，都一直在完善中，随者科技的进步，可能更好的为土本工程来服务。再来说说关于环境激励模态参数识别方法本身，其实在传统的模态参数识别方法中，我们已经提到关于结构过大所引起的一系列间题，使用人
一个结构可能不在是比较简单的结构，会
工去激励会变得很困难，
变得很复杂，在这种情况下，我们就需要考虑到周围环境对它的影响，自然而然，环境的模态参数识别方法也就产生了例。环境的模态参数识别方法的产生绝对不是偶然的，是经过一定时间的探需形成的，在这个过程中，也经历过许多的曲折。环境的模态参数识别方法较传统的的模态参数识别方法可以更好的保护结构，因为不需要激励设备，而激励设备对结构是有一定的损害性的，激励设备需要人为的作用，而这种作用是有限的，不是全面的，因此可能会作用到局部，从而引起设备的损害。而环境的模态参数识别方法则不存在这种间题，因为它不是靠人为去激发，而且通过环境去激发，它作用的是整体，而不是局部。从这里我们也可以看到他的另外一个优点，就是节约了成本，因为不需要激发设备，大大的节省了这一环节的设备成本。既然不需要人工激发，还节省了这一环节的人力资源。既成本又省人力，可以很明显的看到该方法的优越性。土本工程在使结构时，如果选用的是传统的的模态参数识别方法，就需要有一段时间暂停设备，而如果选用的是环境的模态参数识别方法，则不存在这个间题，因为环境的模态参数识别方法主要是靠环境去激发，不会对周围产生太大的影响，这也节省了工程的时间。
结束语
土木工程结构模态参数识别对人类生活的重要性是不言面响的，它在土本建筑、航空航天、造船、汽车、机床制造等领域都有很大的应用，而关于结构模态参数识别方法，环境激励模态参数识别较传统的激励模态参数识别，有一定的优越性，相信随着科学技术的发展，其技术也会越来越完善，应用范围也会越来越广。
参考文献
[1]傅志方.振动模态分新与参数识别[M]北京：机械工业出版壮， 1990,9.
[2]傅志方，华宏星.模态分新理论与应用[M]上海：上海交通大学出版社，2000，4.
[3]林家浩，张亚辉.随机振动的座拟激励法[M]北京：科学出航社， 2004,9