[发明专利]一种基于微波雷达装置的桥梁分块冲击振动检测方法及检测装置

摘要

本发明公开了一种基于微波雷达装置的桥梁分块冲击振动检测方法及检测装置，其中检测方法步骤为：将桥梁划分为个子结构，并在每个子结构上设置冲击力输入点和位移输出点；依次在桥梁分块子结构上的冲击力输入点上作用于冲击力，同步采用微波雷达装置采集子结构位移输出节点的位移时程数据；求子结构频响函数；根据各子结构的频响函数，识别各子结构的模态参数；构建结构的MAC矩阵，识别各子结构前k阶模态振型方向系数；采用自适应遗传算法，识别各子结构全部阶的模态振型方向系数；全结构的柔度矩阵计算和挠度预测。本发明能切实实现低成本、高效率的桥梁结构输入力已知的振动测试，以推广应用于桥梁结构的检测与安全普查。

主权项

1.一种基于微波雷达装置的桥梁分块冲击振动检测方法，其特征在于，步骤为：步骤一、将桥梁划分为m个子结构，并在每个子结构上设置一个或多个的冲击力输入点和全部位移输出点，其中，m≥2；步骤二、依次在桥梁分块子结构上的冲击力输入点上作用于冲击力，同步采用微波雷达装置采集子结构位移输出节点由冲击力输入节点的冲击力引起的位移时程数据；步骤三、求子结构频响函数H1(ω)，H2(ω)，…，Hm(ω)：分别对各子结构采集的输入节点冲击力和微波雷达采集的位移输出节点位移时程进行信号处理，再采用任一频响函数估计算法估计各子结构的位移频响函数；步骤四、根据各子结构的频响函数，识别各子结构的模态参数：分别对各子结构估计的频响函数H₁(ω)，H₂(ω)，…，H_m(ω)采用CMIF模态参数识别法做模态参数识别，获得各子结构的模态参数：系统极点模态缩放系数位移模态振型和振型参与系数其中，上标s为子结构标号，s＝1,2,…,m；下标r为识别子结构的模态阶数，r＝1,2,…,n；步骤五、构建结构的MAC矩阵，识别各子结构前k阶模态振型方向系数，步骤六、采用自适应遗传算法，识别各子结构全部n阶的模态振型方向系数；步骤七、全结构的柔度矩阵计算和挠度预测：在求取各子结构的模态振型方向系数后，根据子结构振型组合公式获得整体结构的模态振型；进一步根据柔度计算公式计算得出用于预测桥梁挠度的整体结构的柔度矩阵。