风激励下结构模态参数识别算法的对比研究

摘要

风激励属于环境激励的典型模式,是对大型土木工程结构进行模态分析的重要激振形式.本文首先对环境激励下的模态识别方法予以概述总结;结合广州新电视塔风致振动的算例,分别使用频域分解法、NExT-ERA、SSFCOV这三种方法进行结构模态分析,并利用文献已有结果进行对比分析研究;在论文结尾,论文对三种方法的特点与不足予以分析、归纳.研究表明，时域算法在密集模态的处理上具有较强的优势，而频域分解法则需要借助于经验或其它识别结果进行模态划分。NExT-ERA与SSI/COV方法的模态识别结果精度较好且结果相近，而频域分解法结果精度较差。相比SSI/cov方法，NExT-ERA的计算效果更高。其原因在于SSI/COV方法中Toeplitz矩阵的块数取值较大。然而，若Toeplitz矩阵块数取值过小，会导致SSI/COV在低频的分辨率不足，导致结构低频模态识别的遗漏。