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模态分析得到的模态参数包括固有频率，振动模式和振动模式参与系数（即某个振型在特定的方向上在多大程度上参与了振动）。进行模态分析有很多优点：使结构设计避免共振振动的具体频率;有助于解决其他动态分析中的控制参数估计。结构的振动特性决定了对各种动态载荷的结构响应，因此在其他动态分析之前进行了模态分析[4]。

有限元方法由于其编程的完整性，准确性和便利性而被广泛应用于结构分析。 在建立结构有限元模型时，有限元模型和结构的实际情况不可避免地存在差异，为了得到更精确的计算结果，必须更准确地构建结构参数来建立模型，这就需要有限的 元素模型来修复它。 有限元模型校正是基于相关的测试结果，使用有效手段修改结构计算书，使建立有限元模型尽可能地反映实际状态的结构。 有限元模型校正技术可应用于桥梁结构的损伤识别，施工参数识别，斜拉索缆索力优化，应用范围广等领域。

数据显示，目前美国5900万桥梁从2900万处出现各种问题，需要维护，世界三分之一以上的桥梁结构有不同程度的破坏，每年要保持桥梁结构的巨大成本。在各种桥梁中，斜拉桥结构是一个大而复杂的结构，主要承重结构结构，体积大，操作过程中的部件相互影响，力量复杂。为了确保斜拉桥结构的安全性，耐久性和舒适性，有必要随时掌握结构的整体“健康”。桥梁结构安全性，可靠性和经济要求的提高以及相关技术的发展，推动了实时桥梁健康监测从理论到应用的应用。

本次毕业设计是对学校三食堂附近的车行桥三做一个模态分析，车行桥三为三跨连续梁桥，其三跨的跨径分别为13m，16m，13m，桥梁横截面图，纵截面图，边板和中板构造图及上浇混凝土和沥青见毕业设计附件。

本次模态分析主要的工作分为两个部分，第一个部分是用ANSYS把车行桥的模型建立起来，要准备好车行桥的桥位平面图，设计总说明，横截面和纵截面的总体布置图以及空心板边板和中板的构造图。第二个部分是用实验仪器在实体桥上通过试验测出桥的模态参数，实验设备包括：加速度传感器，信号采集处理仪，若干跟连接线及计算机设备和DASP软件。前期准备工作，主要有下载并安装ANSYS软件，准备关于ANSYS建立模型的资料，在实验室连接好模态试验的设备后，要测试每个传感器是否完后，可以通过上下晃动传感器然后观测其振型图判断其是否完好，注意给每一个传感器编号，这样做实验时如果传感器发生问题可以方便的知道哪个传感器出了问题。测试完传感器的完好性后，要测试每一根连接线的完好性，可以通过选取一个完好的传感器，然后用每根连接线逐个与其连接，上下晃动传感器，观测其在计算机DASP软件上输出的图形，判断连接线是否完好。

一般情况下，用有限元软件做的模型与实际的桥都是有区别的，所以很多模态试验可以通过实体桥模态试验得到的模态参数对有限元进行修正，本次试验主要是要对比ANSYS模型的振动频率和实体桥模态试验所测的振动频率。那么振动频率是什么呢？为什么振动频率会有很多阶呢？振动频率就是频率由低到高，物体的振型会逐渐发生变化，每一次发生变化都会对应不同的振型图，理论上来说，一个物体有无数阶模态，每一个模态都会对应一个振动频率，但一般科学研究中只需要低阶数的频率就够了，因为阶数越低，越容易被外界激励起来。

 1。2国内外研究开发与应用现状

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有限元分析方法是从结构化矩阵开发中得出的最早的分析方法，后来逐渐扩展到固体力学的板，壳和实体结构分析，实践证明这种分析方法是非常有效的数值分析方法。而且从理论上也经过了证明，只要离散求解对象单元足够小，所得到的解就足够逼近精确值。因此近年来有限元方法发展到很多学科，如流体力学、温度场、电传导、磁场、渗流和声场等问题的求解与计算，最近又发展到解决一些交叉学科问题。例如，当气流流经非常高的塔时，将使塔变形。反过来塔的变形又影响空气的流动。这就需要固体力学和流体动力学的有限元分析的迭代交叉求解，称为“流体结构耦合”问题[5]。