基于初位移加载法和脉动法的单管通信塔模态测试与数值分析

为了获得实际单管通信塔的动力特性,基于初位移加载法和脉动法对一单管通信塔结构进行了现场动力特性测试,获得了其前三阶频率和一阶阻尼比。利用SAP2000软件建立了该结构有限元模型,获得了结构计算的自振频率。对比结构实测和数值计算可知:初位移加载法和脉动法测试单管塔的动力特性基本一致;结构实测与数值计算自振频率基本一致;实测阻尼比比规范规定的阻尼比小。     

环境风激励下的深圳平安金融中心模态参数识别

对高度600 m的超高层建筑——深圳平安金融中心在外界环境风激励下的风振响应进行了现场实测。通过安装在塔楼118层的2组加速度传感器测得结构的风致加速度响应,采用经验模态分解法（EMD）与随机减量技术（RDT）相结合的方法计算了结构的自振频率和阻尼比。建立了深圳平安金融中心三维有限元模型,通过有限元分析得出结构的自振频率,并与实测结果进行对比。结果表明:由EMD和RDT相结合的方法计算得出结构1阶横弯自振频率约为0.12 Hz,阻尼比为0.3%~0.6%;结构1阶扭转自振频率约为0.28 Hz,阻尼比为0.8%~1.0%;深圳平安金融中心实测结构自振频率和阻尼比与其他结构高度相似的超高层建筑实测结果相近,且实测结果和有限元分析结果吻合较好,验证了EMD和RDT结合方法分析超高层建筑模态参数的有效性;测试结果可以为超高层建筑设计和相关研究提供依据。     

地铁对沿线建筑的自振特性影响

选取临近上海10号地铁线的同济新村的部分建筑作为研究对象,并进行结构自振频率和阻尼比的脉动法现场检测,运用SVSA2.0软件进行数据处理,最后将软件分析结果与理论公式计算值进行对比。研究发现实测地震频率都要比理论公式计算结果小,而且距离地铁线越近,自振频率下降得越多。并且存在某一个特定的距离,在这个距离以外的建筑,地铁对其自振特性的影响非常小,近似可以忽略。     

向峨小学现代木结构校舍动力特性现场实测

介绍了我国第一所采用现代木结构建造的四川省都江堰向峨小学三栋校舍的结构动力特性现场实测方法及结果,并将实测的结构基本自振周期和阻尼比与规范建议值进行了对比和分析。研究发现的采用脉动法测试得到的木结构校舍的自振周期和阻尼比均小于规范建议值的现象后,指出这是由于环境脉动对结构的激励幅值非常小,向峨小学校舍是全新的结构,导致实测阻尼偏小。据此认为规范给出的用于结构地震作用计算的简化方法用于抗震设计是安全的。测试结果可以作为同类结构设计或研究时的参考。     

大跨石拱桥主拱结构动力特性测试与分析

利用脉动法对大跨石拱桥主拱结构进行了动力特性测试,获取了主拱结构的自振频率、振型及阻尼比的实测数据,又采用MIDAS/Civil有限元软件计算得到主拱结构的动力特性理论解,对比实测结果与理论结果的差异,表明桥梁的实际刚度大于设计刚度,且实测振动曲线与理论计算值基本相符,主拱结构整体刚度"完好",试验桥梁结构振动状态正常。     

基于希尔伯特—黄变换的超高层建筑模态参数识别

基于改进的希尔伯特-黄变换(HHT)即结合随机减量技术(RDT)的HHT对7～9级风力作用下,超高层建筑--上海金茂大厦的加速度响应现场实测数据进行分析与处理,以识别出上海金茂大厦东西和南北方向的第1、2阶自振频率及相应的阻尼比.在识别中,为了避免结构模态的混叠现象,本文引入了巴特沃斯带通滤波器来对加速度实测数据实行滤波处理.识别结果显示:上海金茂大厦东西方向和南北方向的第1阶自振频率近似相等,但是东西方向和南北方向的第2阶自振频率相差较大;结构东西和南北方向的阻尼比皆小于结构材料的阻尼比,而且随着模态阶数的增大识别出的阻尼比标准差呈现增大的趋势.这些研究结果对未来超高层建筑的设计具有借鉴意义.同时,识别结果也表明,HHT+RDT+巴特沃斯带通滤波器方法可以有效地识别出超高层建筑的模态参数.     

应县木塔动力特性原位试验及有限元分析

为研究现有变形状态下应县木塔的动力特性,采用941B型传感器和INV3060S型采集仪对木塔各层明层柱头、柱脚东西方向和南北方向的脉动信号进行原位测试试验和数据采集.通过峰值拾取法与随机子空间法相结合的方式,分析得到了木塔前7阶的自振频率、振型及阻尼比.考虑到木塔的变形较为严重,利用大型有限元分析软件ANSYS建立损伤...     

台风“韦帕”风场实测及风致输电塔振动响应

给出了台风"韦帕"经过时,在典型的农村地貌上进行的多点边界层风特性以及风致输电塔振动的实测结果.基于风速数据,重点分析了风特性各项参数的空间均匀性,包括平均风速和风向、风剖面参数、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风谱、竖向衰减系数以及水平相干性.采集了榆电塔横担和塔头塔身连接处垂直线路方向的振动加速度.基于振动数据,应用Hilbert-Huang变换(HHT)方法识别了输电塔垂直线路方向第1、2阶模态的自振频率和阻尼比.结果表明,自振频率识别结果与有限元计算结果比较接近,阻尼比识别结果远大于一般钢结构的阻尼比.     

随机地震激励下柔性连接双塔连体结构位移参数分析

以3-DOF力学模型推导了柔性连接双塔连体结构在随机地震激励下各位移传递函数和均方值,采用数值计算进行参数分析,变量包括连体与塔楼以及塔楼与塔楼的质量比,连体对塔楼的频率比,连体支座阻尼比.随机地震激励包括白噪声和金井清谱.对于对称塔楼结构,其基本规律和TMD结构相同,但为控制支座位移需采取不同于TMD结构的策略,即连体的固有频率需避开塔楼自振频率以免共振,且宜增加连体支座的阻尼比及连体对塔楼的质量比.对于不对称塔楼结构,双塔对连体部分异步驱动,连体在两支座约束下的固有频率需避开两个塔楼自振频率,并且可通过调整两支座刚度的比例使两支座的相对位移趋于均匀.     

钢结构房屋动力特性实测与分析

采用脉动法对两栋钢框架结构房屋的动力特性进行了现场实测,通过实测结果和有限元计算结果的比较,研究了楼板和填充墙对钢结构纯框架结构动力特性的影响。试验及分析结果表明,多层钢结构纯框架房屋的振型为剪切型;阻尼比在2%~5%之间;填充墙明显缩短了钢结构纯框架的自振周期,使得实测周期小于计算周期,抗震计算时应对计算周期进行折减。给出的周期折减系数可供工程设计参考。     

Lebensdauerbemessung im Betonbau

Ein effizientes Lebenszyklusmanagement von Betonbauwerken erfordert die Dauerhaftigkeitsbemessung beim Neubau bzw. die Lebensdauerprognose für Bestandsbauten. Sie ermöglichen gleichermaßen eine wirtschaftliche wie auch eine nachhaltigkeitsbezogene Optimierung einer Konstruktion bzw. einzuleitender Erhaltungsmaßnahmen. Der vorliegende Beitrag behandelt schwerpunktmäßig die Dauerhaftigkeitsbemessung. Dabei werden weniger die Schadensmechanismen auf Bauteilebene beleuchtet als vielmehr die Methodik des Übergangs vom Bauteil zur Gesamtkonstruktion. Ebenfalls wird dargestellt, wie die Interaktion dauerhaftigkeitsrelevanter Einwirkungen modelliert werden kann und wie singuläre Risiken (z. B. Spannstahlkorrosion) in einer Gesamtbetrachtung berücksichtigt werden können. Service life design in concrete construction – From the deterioration process related to components to safety analysis of whole structures Relevant methods for the lifetime management of concrete structures are the design for durability relating to new structures and the lifetime prediction relating to existing structures. These methods allow to manage the entire lifetime of a concrete structure while avoiding cost‐intensive maintenance measures and corresponding downtimes. This paper focuses on the design for durability. Major emphasis is put on the presentation of methods to describe the behaviour of the concrete structure as a whole resulting from the integration of the deterioration effects on the member level. Based on the fact that different deterioration mechanisms occur in combination with each other, procedures for modelling interactions and singular risks (e. g. corrosion of tendons) are dealt with as well in this paper.