第七章-結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)

第七章結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)7.1概述1.動(dòng)力特性參數(shù)（或模態(tài)參數(shù)）自振頻率（周期）、阻尼參數(shù)、振型是結(jié)構(gòu)固有特性與外荷載無(wú)關(guān)2.要求：動(dòng)力試驗(yàn)的基本內(nèi)容結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算和試驗(yàn)所必需的基本參數(shù)3.作用：（1）抗震設(shè)計(jì)中地震作用力大小—結(jié)構(gòu)自振周期動(dòng)力計(jì)算模型——結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性（2）防共振、隔振、減振（3）檢測(cè)、診斷結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)4.檢測(cè)方法自由激振法人工激振法強(qiáng)迫激振法環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法7.2人工激振法測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性7.2.1人工激振測(cè)量自振頻率一：自由振動(dòng)法1.激振方法：人工施加初位移、初速度、突加荷2.測(cè)試方法：測(cè)量記錄下結(jié)構(gòu)振幅（加速度或速度）——時(shí)間關(guān)系A(chǔ)振幅（位移、速度、加速度）T=t/n二：強(qiáng)迫振動(dòng)法1.激振方法：可變周期（變頻）振動(dòng)荷載、離心電機(jī)、電磁激勵(lì)荷載（荷載幅值不變）2.測(cè)試方法：測(cè)量記錄下結(jié)振幅——頻率關(guān)系

t時(shí)間n周TTTtAω4ωω2ω1ω3振幅7.2.2結(jié)構(gòu)阻尼的測(cè)量阻尼來(lái)源：結(jié)構(gòu)內(nèi)部、外部、支座阻尼對(duì)振動(dòng)影響：共振時(shí)抗震中：大好隔振中：小好一、自由振動(dòng)法確定阻尼單自由度運(yùn)動(dòng)方程或——（1）——（2）tnxnxn+ktK周實(shí)際測(cè)試（無(wú)零線）二、按強(qiáng)迫振動(dòng)的共振曲線確定

（半功率法）當(dāng)干擾力頻率θ與動(dòng)力放大系數(shù)（振幅）可求作時(shí)θ1

θ2

ωξ=（θ2-θ1）/2ω7.2.3振型測(cè)量介紹：主要方法、振型的概念模態(tài)分析軟件第7章第二部分

結(jié)構(gòu)試驗(yàn)科研示例試驗(yàn)1鋼筋混凝土連續(xù)梁調(diào)幅限值的試驗(yàn)研究一、試驗(yàn)?zāi)康亩?、試件設(shè)計(jì)圖7.1截面尺寸及加載圖形表7.1試件一覽表圖7.2兩跨連續(xù)梁試件配筋圖三、試件制作四、儀表布置圖7.3儀器儀表布置圖圖7.4支座及加載裝置五、試件支座、安裝及加載六、試驗(yàn)結(jié)果1.破壞特征與極限承能力圖7.5裂縫分布及破壞形態(tài)圖圖7.6荷載-彎矩（P-M）曲線

2.測(cè)試記錄圖7.7荷載-撓度（P-ω）曲線圖7.8荷載-裂縫寬度（P-c）曲線圖7.9荷載-鋼筋應(yīng)變（P-εg）曲線圖7.10荷載-混凝土壓應(yīng)變（P-εh）曲線圖7.11使用荷載下的裂縫寬度-彎矩幅值（c-δ）關(guān)系圖7.12壓區(qū)高度系數(shù)-彎矩調(diào)幅值（ξ-δ）關(guān)系七、試驗(yàn)結(jié)果分析（略）試驗(yàn)2框筒結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析方法的模型試驗(yàn)研究一、試驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)內(nèi)容1.試驗(yàn)?zāi)康?.試驗(yàn)內(nèi)容二、試件及儀表布置三、試驗(yàn)步驟圖7.13儀器儀表布置圖圖7.14頂層自譜四、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果1.自振頻率圖7.15各階振型

2.振型（a）模型簡(jiǎn)圖（b）輸入白噪聲時(shí)各層對(duì)底層的傳遞函數(shù)（c）輸入El-centrol波后各層加速度7.16底層輸入白噪聲時(shí)各層對(duì)底層的傳遞函數(shù)和相位圖7.17阻尼比的確定3.確定模態(tài)阻尼比4.輸入地震波后結(jié)構(gòu)的反應(yīng)5.地震荷載下的動(dòng)力反應(yīng)（略）五、試驗(yàn)結(jié)果分析（略）試驗(yàn)3磚砌體伺服加載器周期性動(dòng)力加載試驗(yàn)研究一、試驗(yàn)?zāi)康亩?、試件設(shè)計(jì)與制作圖7.18無(wú)筋磚砌體試件三、試驗(yàn)裝置四、加載制度