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文档简介
第七章结构动力特性试验7.1概述1.动力特性参数(或模态参数)自振频率(周期)、阻尼参数、振型是结构固有特性与外荷载无关2.要求:动力试验的基本内容结构动力计算和试验所必需的基本参数3.作用:(1)抗震设计中地震作用力大小—结构自振周期动力计算模型——结构动力特性(2)防共振、隔振、减振(3)检测、诊断结构健康状态4.检测方法自由激振法人工激振法强迫激振法环境随机振动法7.2人工激振法测量结构动力特性7.2.1人工激振测量自振频率一:自由振动法1.激振方法:人工施加初位移、初速度、突加荷2.测试方法:测量记录下结构振幅(加速度或速度)——时间关系A振幅(位移、速度、加速度)T=t/n二:强迫振动法1.激振方法:可变周期(变频)振动荷载、离心电机、电磁激励荷载(荷载幅值不变)2.测试方法:测量记录下结振幅——频率关系
t时间n周TTTtAω4ωω2ω1ω3振幅7.2.2结构阻尼的测量阻尼来源:结构内部、外部、支座阻尼对振动影响:共振时抗震中:大好隔振中:小好一、自由振动法确定阻尼单自由度运动方程或——(1)——(2)tnxnxn+ktK周实际测试(无零线)二、按强迫振动的共振曲线确定
(半功率法)当干扰力频率θ与动力放大系数(振幅)可求作时θ1
θ2
ωξ=(θ2-θ1)/2ω7.2.3振型测量介绍:主要方法、振型的概念模态分析软件第7章第二部分
结构试验科研示例试验1钢筋混凝土连续梁调幅限值的试验研究一、试验目的二、试件设计图7.1截面尺寸及加载图形表7.1试件一览表图7.2两跨连续梁试件配筋图三、试件制作四、仪表布置图7.3仪器仪表布置图图7.4支座及加载装置五、试件支座、安装及加载六、试验结果1.破坏特征与极限承能力图7.5裂缝分布及破坏形态图图7.6荷载-弯矩(P-M)曲线
2.测试记录图7.7荷载-挠度(P-ω)曲线图7.8荷载-裂缝宽度(P-c)曲线图7.9荷载-钢筋应变(P-εg)曲线图7.10荷载-混凝土压应变(P-εh)曲线图7.11使用荷载下的裂缝宽度-弯矩幅值(c-δ)关系图7.12压区高度系数-弯矩调幅值(ξ-δ)关系七、试验结果分析(略)试验2框筒结构动力分析方法的模型试验研究一、试验目的及试验内容1.试验目的2.试验内容二、试件及仪表布置三、试验步骤图7.13仪器仪表布置图图7.14顶层自谱四、试验数据处理及结果1.自振频率图7.15各阶振型
2.振型(a)模型简图(b)输入白噪声时各层对底层的传递函数(c)输入El-centrol波后各层加速度7.16底层输入白噪声时各层对底层的传递函数和相位图7.17阻尼比的确定3.确定模态阻尼比4.输入地震波后结构的反应5.地震荷载下的动力反应(略)五、试验结果分析(略)试验3砖砌体伺服加载器周期性动力加载试验研究一、试验目的二、试件设计与制作图7.18无筋砖砌体试件三、试验装置四、加载制度
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