Xác định đặc trưng động lực học công trình cầu bằng phương pháp dao động ngẫu nhiên

Abstract

Hệ thống quan trắc sức khỏe kết cấu (SHM) nhằm cung cấp dữ liệu định lượng đáng tin cậy về các điều kiện thực tế của cầu qua việc quan sát sự thay đổi của nó cũng như phát hiện sự xuống cấp. Trong SHM, các tham số dao động (bao gồm tần số tự nhiên, dạng dao động và hệ số cản) đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích ứng xử động của kết cấu. Một vài phương pháp sẵn có để xác định đặc trưng dao động dựa vào sự chuyển động có thể kể đến là: phương pháp biến đổi Fourier (FT) [4], phương pháp hàm phản ứng tần số (FRF) [11] và phương pháp phân tích tại các đỉnh (PPM) [12]. Luận văn này tập trung nghiên cứu ứng dụng của Kỹ thuật kích thích tự nhiên (NExT)[5] kết hợp với Thuật toán phân tích theo gí trị riêng Eigensystem (NExT-ERA) trong việc xác định dao động. Phương pháp NExT dựa trên việc lấy tương quan chéo (cross-correlation) giữa các kết quả dao động tại các điểm đo dưới tác dụng ngẫu nhiên. Hàm tương quan giữa hai kết quả dao động được tạo ra cùng một dao động ngẫu nhiên của kết cấu được chứng minh giống như một hàm xung (impulse response) hay một dao động tự do (free response). Từ đó sử dụng nó như là kết quả đầu vào của thuật toán phân tích theo giá trị riêng (Eigen Realization Algorithm-ERA) [9].