噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (2): 13-19.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

基于解析模态分解和累积功率谱密度的斜拉索阻尼比估计

封周权1, 2，宣欣岩1, 2，张吉仁1, 2，颜王吉3，华旭刚1, 2   

  1. ( 1. 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，长沙410082；
    2. 湖南大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室，长沙410082；
    3. 澳门大学智慧城市物联网国家重点实验室和土木与环境工程系，中国澳门999078 )

  • 收稿日期:2024-11-01 修回日期:2025-01-13 出版日期:2026-04-18 发布日期:2026-04-17

Damping Ratio Estimation of Stay Cables Based on Analytical Mode Decomposition and Cumulative Power Spectral Density

  • Received:2024-11-01 Revised:2025-01-13 Online:2026-04-18 Published:2026-04-17

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摘要： 斜拉索作为大跨径斜拉桥的重要构件之一，因其长细比大、阻尼比低的特性，常在风的作用下发生异常振动。准确识别斜拉索的阻尼比对其减振设计与评估具有重要意义。为提高现有阻尼比估计方法的准确性和鲁棒性，提出一种基于解析模态分解与累积功率谱密度的阻尼比识别新方法，并通过数值模拟验证了其先进性。随后，对某实桥斜拉索进行环境振动试验，利用消费级相机采集斜拉索振动视频，并采用高帧率KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)光流法提取斜拉索的环境振动位移信号。利用所提出的方法，识别拉索的多阶模态阻尼比，并与多种方法的识别结果进行对比，进一步验证该方法的有效性。研究结果表明，基于累积功率谱密度的阻尼比估计方法具有更强的抗噪能力和良好的工程适用性。实桥试验识别结果与现有主流方法高度一致，展示该方法在实际工程应用中的巨大潜力。

关键词: 振动与波, 阻尼比估计, 斜拉索, 解析模态分解, 累积功率谱密度