基于聚类分析的桥梁结构模态参数自动识别方法

TU317.2; 为实现桥梁结构模态参数的自动识别,基于随机子空间法(SSI)生成的稳定图,综合采用主成分分析(PCA)、k均值聚类法和层次聚类法,提出了一种桥梁结构模态参数自动识别方法.首先,基于模态验证准则(M[VC)向量的PCA分析结果,借助k均值聚类法初步剔除稳定图中的虚假模态.然后,分析层次树截断簇数和有效模态数量的关系,得到最优截断簇数的确定准则.最后,建立了桥梁结构模态参数自动识别方法,并采用缩尺模型试验和实测桥梁响应数据进行验证.结果表明,所提方法能够有效剔除稳定图中的虚假模态,自动确定有效模态数量,提升了SSI生成的稳定图处理过程中的自动化程度,实现了基于环境激励下结构响应数...

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Published in东南大学学报（自然科学版） Vol. 50; no. 5; pp. 837 - 843
Main Authors 祝青鑫, 王浩, 茅建校, 胡所亭, 赵欣欣, 潘永杰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京210096%中国铁道科学研究院集团有限公司,北京730050 20.09.2020
Subjects
稳定图
随机子空间(SSI)
聚类分析
自动识别
模态参数
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ISSN1001-0505
DOI10.3969/j.issn.1001-0505.2020.05.007

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Summary:TU317.2; 为实现桥梁结构模态参数的自动识别,基于随机子空间法(SSI)生成的稳定图,综合采用主成分分析(PCA)、k均值聚类法和层次聚类法,提出了一种桥梁结构模态参数自动识别方法.首先,基于模态验证准则(M[VC)向量的PCA分析结果,借助k均值聚类法初步剔除稳定图中的虚假模态.然后,分析层次树截断簇数和有效模态数量的关系,得到最优截断簇数的确定准则.最后,建立了桥梁结构模态参数自动识别方法,并采用缩尺模型试验和实测桥梁响应数据进行验证.结果表明,所提方法能够有效剔除稳定图中的虚假模态,自动确定有效模态数量,提升了SSI生成的稳定图处理过程中的自动化程度,实现了基于环境激励下结构响应数据的桥梁结构模态参数自动识别.
ISSN:1001-0505
DOI:10.3969/j.issn.1001-0505.2020.05.007