一种高阶模态涡振试验新气弹模型的模型参数优化设计

摘要

多点弹性支撑连续梁气弹模型是一种研究大跨桥梁主梁高阶竖弯模态涡激振动的新型气弹模型.为了使该模型的频率、模态质量和振型与原桥梁缩尺后的动力特征更好地匹配,提出了基于动力系统矩阵方程的模型参数优化方法.以模型的频率、模态质量和振型为优化目标,利用结构的振动方程,建立优化目标函数,采用最小二乘法获得芯梁刚度、弹簧刚度和附加质量的最优设计.通过数值分析对该方法进行了验证分析.以两座不同形式的悬索桥为例进行了该方法的可行性分析.研究结果表明:采用该方法设计的气弹模型能很好地与原结构相匹配.