前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的土木工程模態參數識別探討，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1關于土木工程結構
當今社會，交通和建筑行業一直在發展，人們也越來越離不開它們，但是還有許多建筑結構因受到損壞而發生塌陷，這嚴重了威脅到了人類的生命和財產安全，值得引起我們的重視。怎么樣才能更好的去避免這類事情的發生是我們一直在探討并積極尋求解決辦法的問題，可以對建筑結構進行分析以達到目的。一般來說，傳統的結構分析理論主要是通過對強度、穩定性等方面的研究從而確保結構設計的可靠性。這種分析主要是通過試驗的辦法，一般新的建筑物建成之后，需要對其進行靜載試驗，在試驗完成之后，可以得到一些參數，通過這些參數分析出建筑在真正投入使用后的強度、剛度，這也可以知道該土木工程的施工質量好壞以及結構設計是否合理。這種技術在實踐運用中已經有了一定的成效，但是僅僅靠這種方法是不可能完全達到我們的要求的，因為土木工程結構的工作環境決定了其要承受大量的動力荷載，例如風荷載、地振動荷載等，橋梁結構還要承受水流的沖擊荷載和交通荷載。從這里，我們知道，僅僅是了解建筑結構的靜力特性是遠遠不夠的，還需要充分了解結構的動力特征參數。只有全面的了解土木工程結構模態參數，才能更好的避免建筑事故的發生。
2結構模態參數識別
一般來說，模態分析就是以振動理論為基礎、以模態參數為目標的分析方法。更確切地說，模態分析也屬于一門學科，是研究系統物理參數模型、模態參數模型和非參數模型的關系，這些系統關系，需要我們用特殊的辦法去檢測，并通過一定的方法確定這些系統關系。有兩種模態分析技術，一種是理論模態分析，一種是試驗模態分析。這種分類主要是依據于分析辦法和手段和方法不同。理論模態分析從名字上就可以知道，主要是建立在理論的基礎上，這里所說的理論，主要是指線性理論。而試驗模態分析，又稱模態分析的實驗過程，是一種試驗建模過程，屬于結構動力學的逆問題。理論模態分析的逆過程。模態分析技術一直都在改善，到近年來，以及日漸成熟起來，在發展過程中，已經成為結構動力學的支柱之一，還有一大支柱是有限元分析技術。并且模態分析技術在解決工程振動方面的問題有很大的作用，也在很多領域中有應用，因此被全世界振動工程相關學者追捧。模態分析的實質，是一種坐標轉換，其目的在于把原來物理坐標系統中描述的響應向量，放到“模態坐標系統”中來描述。模態分析的一個很重要的方面就是模態參數識別，這也是為什么要講述模態分析的原因。模態參數識別方法有兩種，一種是傳統的結構模態參數識別方法，一種是環境振動下的模態參數識別方法。
2.1傳統的結構模態參數識別。
傳統的模態參數識別方法特點在于激發時主要是依靠人工，這就表明過程是需要職員參與的，不能夠自然的去激發，只要涉及到人工補充激發，就要求有能夠進行激發的設備。如果是較小的結構，一般的設備是可以滿足其要求的，而且成本也不會過高，但是一般來說，土木工程中的結構都比較大，有時候可能市場上根本沒有對應尺寸的設備，這時候就需要去特別訂制，經過這種渠道，成本會增加很多。并且這種設備不是指單一的設備，而且一整套能夠與之匹配的設備，這就表明了使用傳統的結構模態參數識別對設備有非常多的要求，需要質量較好的設備。好的設備都是需要高成本引進的，一般國外那種極好的設備都比較貴，生產成本的增加會給我們實際實施帶來很多的困難，這是我們需要考慮的問題。不僅如此，在實踐生產過程中，設備可能會產生較大的激振力，可能會損壞結構，長此以往，可能會讓結構失去原有的構造，造成無法挽救的損失，于是我們可以顯然的看到該方法的缺點。但是傳統的結構模態參數識別也是具有一定的優點的，例如在強度方面的有關分析中可以得到較全面的結論，而且該方面在工程實施過程中的穩定性也比較好，在實際工作運行中，也可以得到較令人滿意的結果。
2.2環境激勵模態參數識別方法。
頻域內的非參數方法是屬于環境激勵模態參數識別的一種，它具有一定的優點和缺點，還有一種是時域內的參數方法，這也是土木工程中所經常使用的方法。但是不管是頻域內的非參數方法，還是時域內的參數方法，都一直在完善中，隨著科技的進步，可能更好的為土木工程來服務。再來說說關于環境激勵模態參數識別方法本身，其實在傳統的模態參數識別方法中，我們已經提到關于結構過大所引起的一系列問題，使用人工去激勵會變得很困難，一個結構可能不在是比較簡單的結構，會變得很復雜，在這種情況下，我們就需要考慮到周圍環境對它的影響，自然而然，環境的模態參數識別方法也就產生了。環境的模態參數識別方法的產生絕對不是偶然的，是經過一定時間的探索形成的，在這個過程中，也經歷過許多的曲折。環境的模態參數識別方法較傳統的的模態參數識別方法可以更好的保護結構，因為不需要激勵設備，而激勵設備對結構是有一定的損害性的，激勵設備需要人為的作用，而這種作用是有限的，不是全面的，因此可能會作用到局部，從而引起設備的損害。而環境的模態參數識別方法則不存在這種問題，因為它不是靠人為去激發，而且通過環境去激發，它作用的是整體，而不是局部。從這里我們也可以看到他的另外一個優點，就是節約了成本，因為不需要激發設備，大大的節省了這一環節的設備成本。既然不需要人工激發，還節省了這一環節的人力資源。既成本又省人力，可以很明顯的看到該方法的優越性。土木工程在使結構時，如果選用的是傳統的的模態參數識別方法，就需要有一段時間暫停設備，而如果選用的是環境的模態參數識別方法，則不存在這個問題，因為環境的模態參數識別方法主要是靠環境去激發，不會對周圍產生太大的影響，這也節省了工程的時間。
3結束語
土木工程結構模態參數識別對人類生活的重要性是不言而喻的，它在土木建筑、航空航天、造船、汽車、機床制造等領域都有很大的應用，而關于結構模態參數識別方法，環境激勵模態參數識別較傳統的激勵模態參數識別，有一定的優越性，相信隨著科學技術的發展，其技術也會越來越完善，應用范圍也會越來越廣。
作者：吳世明 單位：哈爾濱市華濱建筑工程公司
