第五節(jié) 結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)
一、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)
建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性是反映結(jié)構(gòu)本身所固有的動(dòng)力性能。它的主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼系數(shù)和振型等一些基本參數(shù)，也稱動(dòng)力特性參數(shù)或振動(dòng)模態(tài)參數(shù)。
結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)的方法主要有人工激振法和環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法。人工激振法又可分為自由振動(dòng)法和強(qiáng)迫振動(dòng)法。
(一)人工激振法測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性
1.結(jié)構(gòu)自振頻率測(cè)量
(1)自由振動(dòng)法
在試驗(yàn)中采用初位移或初速度的突卸或突加荷載的方法，使結(jié)構(gòu)受一沖擊荷載作用而產(chǎn)生有阻尼的自由振動(dòng)。通過測(cè)量?jī)x器的記錄，可以得到結(jié)構(gòu)的有阻尼自由振動(dòng)曲線(圖18—5—1)。根據(jù)記錄紙帶速度或時(shí)間坐標(biāo)，量取振動(dòng)波形的周期，由此求得結(jié)構(gòu)的自振頻率f=1/T。為精確起見，可多取幾個(gè)波形，以求得其平均值。
(2)強(qiáng)迫振動(dòng)法
強(qiáng)迫振動(dòng)法也稱共振法。采用偏心激振器對(duì)結(jié)構(gòu)施加周期性的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在模型試驗(yàn)時(shí)可采用電磁激振器激振，使結(jié)構(gòu)和模型產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。，
利用激振器可以連續(xù)改變激振頻率的特點(diǎn)，當(dāng)干擾力的頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率相等時(shí)，結(jié) 構(gòu)產(chǎn)生共振，振幅出現(xiàn)極大值，這時(shí)激振器的頻率即是結(jié)構(gòu)的自振頻率。對(duì)于多自由度體系 結(jié)構(gòu)具有連續(xù)分布的質(zhì)量系統(tǒng)，當(dāng)激振器連續(xù)改變激振頻率，由共振曲線(圖18—5—2)的振 幅值(峰點(diǎn))對(duì)應(yīng)的頻率，即可相應(yīng)得到結(jié)構(gòu)的第一頻率(基頻)和其他高階頻率。
一、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)
建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性是反映結(jié)構(gòu)本身所固有的動(dòng)力性能。它的主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼系數(shù)和振型等一些基本參數(shù)，也稱動(dòng)力特性參數(shù)或振動(dòng)模態(tài)參數(shù)。
結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)的方法主要有人工激振法和環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法。人工激振法又可分為自由振動(dòng)法和強(qiáng)迫振動(dòng)法。
(一)人工激振法測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性
1.結(jié)構(gòu)自振頻率測(cè)量
(1)自由振動(dòng)法
在試驗(yàn)中采用初位移或初速度的突卸或突加荷載的方法，使結(jié)構(gòu)受一沖擊荷載作用而產(chǎn)生有阻尼的自由振動(dòng)。通過測(cè)量?jī)x器的記錄，可以得到結(jié)構(gòu)的有阻尼自由振動(dòng)曲線(圖18—5—1)。根據(jù)記錄紙帶速度或時(shí)間坐標(biāo)，量取振動(dòng)波形的周期，由此求得結(jié)構(gòu)的自振頻率f=1/T。為精確起見，可多取幾個(gè)波形，以求得其平均值。
(2)強(qiáng)迫振動(dòng)法
強(qiáng)迫振動(dòng)法也稱共振法。采用偏心激振器對(duì)結(jié)構(gòu)施加周期性的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在模型試驗(yàn)時(shí)可采用電磁激振器激振，使結(jié)構(gòu)和模型產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。，
利用激振器可以連續(xù)改變激振頻率的特點(diǎn)，當(dāng)干擾力的頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率相等時(shí)，結(jié) 構(gòu)產(chǎn)生共振，振幅出現(xiàn)極大值，這時(shí)激振器的頻率即是結(jié)構(gòu)的自振頻率。對(duì)于多自由度體系 結(jié)構(gòu)具有連續(xù)分布的質(zhì)量系統(tǒng)，當(dāng)激振器連續(xù)改變激振頻率，由共振曲線(圖18—5—2)的振 幅值(峰點(diǎn))對(duì)應(yīng)的頻率，即可相應(yīng)得到結(jié)構(gòu)的第一頻率(基頻)和其他高階頻率。