确定子空间识别方法在桥梁振动台模型试验中的对比

为了探讨确定子空间识别(DSI)方法与确定-随机子空间识别(CDSI)方法在实际应用中的性能,开展了DSI方法与CDSI方法的对比研究。首先,对DSI方法与CDSI方法的算法原理进行介绍,对比了过程噪声和测试噪声在2种方法中不同的考虑方式,分析了CDSI方法在算法层面的优势。以大比尺斜拉桥模型振动台试验为依托,获取模型桥在4种不同强度等级的集集(Chichi)地震动激励下的加速度响应,为考察DSI方法与CDSI方法的算法性能提供数据支撑。然后,分别使用DSI方法与CDSI方法对模型桥的模态参数进行识别,使用稳定图对模态参数识别结果进行展示,并统计了图中稳定点个数,对比2种方法模态参数识别结果的稳定性。最后,对DSI方法与CDSI方法的振型识别结果进行展示,并统计2种方法的振型模态置信准则值(MAC),对比了2种方法振型识别结果的差异。结果表明:DSI方法与CDSI方法识别得到的频率与阻尼比基本一致,但CDSI方法识别结果的稳定性略优;DSI方法比CDSI方法识别得到的振型幅值略大,经量纲一化处理后,2种方法识别的振型形状基本一致,但随着模态阶次的增高和激励强度的增强,两者振型的差异逐渐增大;CDSI方法考虑了数据中的过程噪声和测试噪声,其模态参数识别结果的稳定性略优于DSI方法,但同时其也降低了CDSI方法的计算效率,CDSI方法的优势并不是压倒性的。