基于实测频率振型的大跨斜拉桥响应面模型修正研究

摘要

为了验证基于实测频率和振型的响应面模型修正方法的准确性与可行性，以某大跨斜拉桥为工程背景，分别进行静载试验和环境激励下的模态测试。以竖向前4阶实测频率及振型作为状态变量，选取合理的修正参数，进行中心复合试验设计；采用考虑交互项的响应面模型进行数据拟合，并计算参数R²值的范围，进行精度检验；分析频率及振型的改变率，将修正后模型的挠度与实测挠度进行对比，验证该模型修正的准确性。结果表明：在参数范围内，各响应面模型的R²值均接近于1,拟合精度较高；修正后模型的频率与振型均接近实测值，能准确反映桥梁的动力特性；修正后模型的挠度计算值与实测值最大误差不超过7.98%,满足工程精度要求，能够真实反映大跨斜拉桥的工作状态。研究证明了基于实测频率与振型的响应面模型修正方法对大跨斜拉桥的适用性和可行性，可为实际工程中类似桥梁的模型修正提供参考。

关键词

桥涵工程 / 大跨斜拉桥 / 动力参数 / 响应面法 / 有限元模型修正 / 静载试验

基金资助

山东省交通运输厅科技计划项目(2022B06); 山东省企业技术创新项目(202250101726,202160101415)