大跨桥梁风洞试验模型模态耦合分析

摘要

根据苏通大桥、杭州湾大桥和苏拉马都大桥风洞试验节段模型和气弹模型的脉冲激励信号,首先采用随机子空间方法识别了各模型零风速时系统状态矩阵,分析了各自的固有模态耦合特点,然后识别了苏通大桥节段模型在不同风速时系统状态矩阵,在此基础上分析了模态耦合随风速的变化规律,最后详细研究了结构模态耦合发生的条件及耦合特点。结果表明:桥梁风洞试验模型模态刚度耦合强度低于阻尼耦合强度;对称系统模态耦合强度低于非对称系统强度;节段模型刚性系统模态耦合强度低于气弹模型柔性系统强度;两模态若为同相位,则模态刚度和阻尼耦合元素为正值;实桥也具有类似特点。