大型体育场常选用大跨空间钢屋盖系统，需高效非触摸监测手法。研讨人员提出一种依据毫米波雷达的检测与安全评价办法，针对某在役大型体育场屋盖展开研讨。研讨人员选用毫米波雷达与同址加速度计对代表性钢桁架进行环境振荡测验，使用峰值拾取（Peak Picking，PP）与

  大型体育场常选用大跨空间钢屋盖系统，需高效非触摸监测手法。研讨人员提出一种依据毫米波雷达的检测与安全评价办法，针对某在役大型体育场屋盖展开研讨。研讨人员选用毫米波雷达与同址加速度计对代表性钢桁架进行环境振荡测验，使用峰值拾取（Peak Picking，PP）与随机子空间辨认（Stochastic Subspace Identification，SSI）辨认模态频率与振型；树立无损害有限元模型解说实测模态信息并模仿部分刚度折减工况。雷达辨认的前四阶竖向频率分别为3.32、7.03、10.35与13.18 Hz，加速度计成果为3.32、7.03、10.35与13.48 Hz，前三阶在陈述精度下共同，第四阶相对差异约2.2%。数值依据成果得出，依据模态曲率的安全目标（Safety Indicator）对部分刚度退化灵敏，可指示近似反常区域；现场被测桁架未观测到明显部分模态反常，与现场巡查共同。该研讨展现了交融非触摸雷达丈量、运转模态辨认、有限元支撑解说与开始状况评价的完好流程。

  研讨布景方面，大跨公共建筑如体育场、展览馆与机场航站楼常选用空间钢系统，具有大跨、杂乱几许与多维传力特征。长时间执役中受资料劣化、腐蚀、风、温度、雪载与地震效果影响，动态特性与构件状况或许演化，因而需高效检测、结构健康监测（Structural Health Monitoring，SHM）与牢靠状况评价。传统办法有收敛计、水准仪、全站仪、加速度计、光纤应变传感、GNSS、近景拍摄丈量与地上激光扫描，各具约束：触摸式装置保护作业量大，光学法受光照与视距约束，GNSS采样率与高频局振灵敏度缺乏。毫米波雷达（30–300 GHz）具有高采样率、亚毫米量级精度、非触摸与多点监测才能，其间调频接连波（Frequency-Modulated Continuous-Wave，FMCW）雷达因低功耗、紧凑与场习惯才能强，适于短期结构测验。既有雷达监测多聚集桥梁等线状结构，对大跨空间屋盖因几许杂乱、可测自由度稀少而研讨有限。鉴于齐齐哈尔与佳木斯体育馆崩塌等事端凸显及时巡检必要性，研讨人员展开本项交融雷达丈量、模态辨认与有限元解说的归纳评价结构研讨，论文发表于《Applied Sciences》。

  关键技术办法上，研讨人员于2025年4月21日至30日对某在役体育场（2010年建成，Q345B钢屋盖，典型桁架跨71.6 m）代表性钢桁架半跨安置3个测点（x=8.5、20.2、35.8 m），各点设角反射器供便携式FMCW毫米波雷达（北京工业大学与国家安全展开中心研制，50 m内精度优于0.2 mm，采样≤50 Hz，测距150 m）观测，并同址布设941B低频加速度计参照；全站仪定站与反射器坐标以界说雷达视野（Line of Sight，LOS）几许。每记载180 s环境振荡，经去均值与线性去趋势后，用PP与SSI辨识前四阶竖向模态，借桁架近似对称将半跨3测点模态纵标镜像重构为5点剖面。同步树立ANSYS 14.5无损害有限元模型（BEAM188梁单元、MASS21会集质量、COMBIN14绷簧支座，708节点1948单元，E=2.06×10

  ），提取前20阶取前四竖向模为基准；在单榀桁架分三区模仿小、中、大刚度折减，用归一化模态曲率变系数（依据模态斜率与曲率归一化组合目标）定位反常，再将雷达实测模态形状与有限元基准比对算现场安全目标。

  研讨成果部分，第二章毫米波雷达检测的新办法阐明晰微波干与相位测LOS位移原理（d=λΔφ/4π，λ为电磁波长，Δφ为形变相位差），并给出模态曲率κ≈φ及归一化组合损害灵敏指数公式系统，构建模态曲率变系数安全目标。第三章大型体育场现场测验中，工程布景段阐明被测体育场钢筋砼下部与钢屋盖系统及71.6 m代表桁架坐标界说；环境振荡测验段指出雷达与加速度计同址收集，SSI安稳图依极点跨阶继续性择物理模；测验数据剖析段陈述雷达前四频3.32、7.03、10.35、13.18 Hz，加速度计3.32、7.03、10.35、13.48 Hz，前三阶共同、四阶差约2.2%，半跨对称重构得5点竖弯振型剖面，并指出远距回声质量下降与对称重构不能区别对称位反常的约束。第四章依据模态曲率的安全评价中，有限元建模段给出单元类型、绷簧支座模仿支撑柔度与前四数值竖弯模；模仿损害与现场评价段显现数值三区刚度折减下模态曲率变系数峰位与预设损害区符合，而现场雷达模态与有限元基准比对曲线无明显部分峰，与目检无反常共同，清晰现场仅验证丈量流程而非损害定位试验。

  评论与定论翻译：本研讨针对大型体育场钢屋盖提出交融毫米波雷达、运转模态辨认、有限元剖析与模态曲率状况筛查的完好流程，雷达与同址加速度计前三维频共同、四阶差约2.2%证有用雷达环境振测可行；数值刚度折减标明归一化模态曲率变目标对部分刚度改变灵敏并可指示近似空间方位，现场未现继续部分模态反常，该成果属开始筛查而非证明桁架无劣化，因目标按工况内归一化仅用于相对反常定位而非定量严重度分类。办法约束为单雷达仅测LOS重量、半跨对称重构、依靠有限元基准；未来应展开全跨多点、多视角雷达、有限元更新、环境补偿及受控或独立承认损害验证。

  全体含义在于，研讨人员初次在在役大跨体育场屋盖将FMCW毫米波雷达与SSI、对称重构及模态曲率目标链通，供给一套不依靠光照、少布点、可快速布置的非触摸初筛途径，为公共大跨空间结构巡检从单一触摸传感向雷达—数值联合评价延伸供给工程级依据。