振动台试验中复指数法与ARMA法的结构模态参数识别精度对比

该篇论文《基于振动台试验的时域结构模态参数识别法对比研究》发表于2015年7月的沈阳建筑大学学报(自然科学版)第31卷第4期，由裴强、李龙和薛志成三位作者共同完成。研究的主要目的是比较复指数法与ARMA时间序列法这两种时域方法在振动台试验中对频率和阻尼比等模态参数的识别精度和离散特性。振动台试验的对象是同济大学防灾国家重点实验室的一座12层钢筋混凝土框架模型，在小震、中震和强震等不同工况下进行了模态识别。 论文采用的复指数法和ARMA时间序列法都是时域分析中常用的方法，它们在处理结构动力响应数据时，能够有效地提取出结构的固有频率和阻尼比等关键信息。通过算法编程实现模态识别后，作者不仅识别出了各工况下的结构模态参数，还对识别结果进行了细致的分析，包括与有限元计算结果的对比，以及两种方法在频率精度和阻尼比离散度方面的比较。 研究发现，无论是复指数法还是ARMA时间序列法，都能达到实际工程应用所需的精度，没有出现显著的识别误差。特别是在频率识别方面，两种方法表现出较高的精度，而振型识别也相对准确，与有限元模拟的结果有良好的一致性。然而，阻尼比的识别结果显示出较大的离散度，尤其是在中震和强震级工况下更为明显。这可能是因为阻尼比受到多种因素的影响，如材料性质、试验条件和模型简化程度，导致其识别结果具有一定的不确定性。 这篇论文为振动台试验中结构模态参数的识别提供了有价值的对比研究，对于选择合适的时域识别方法，优化实验设计，提高模态参数估计的可靠性，具有重要的指导意义。未来的研究可以进一步探索如何减小阻尼比识别的离散性，提升整体的模态参数识别精度。