Xác định đặc trưng động lực học công trình cầu bằng phương pháp phân tích theo giá trị riêng

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. Bằng cách thiết lập lâu dài một số cảm biến, liên tục đo các thông số liên quan đến tình trạng kết cấu cũng như nghiên cứu các thông số môi trường quan trọng khác, chúng ta có thể có được một bức tranh thời gian thực về tình trạng và sự thay đổi của kết cấu. 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) [14], phương pháp hàm phản ứng tần số (FRF) [15] và phương pháp phân tích tại các đỉnh (PPM) [16]. Luận văn này tập trung nghiên cứu ứng dụng của phương pháp phân tích theo giá trị riêng (ERA) [3] trong việc xác định dao động. Đây là hệ thống duy nhất sử dụng kết quả đầu ra là dao động tự do hoặc phản ứng xung. Nghiên cứu cũng cung cấp thuật toán toán học của phương pháp ERA và sử dụng nó nhằm phân tích phản ứng dao động của cầu dưới tác dụng của xe tải di động. Kết quả thu được từ ERA đồng thời được so sánh với phương pháp phần tử hữu hạn.