基于動(dòng)力測(cè)試的無填充墻基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能研究.pdf

1、基于動(dòng)力測(cè)試的工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析在工程以及學(xué)術(shù)上都有重要的意義,也是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的精確識(shí)別是結(jié)構(gòu)抗震分析、損傷識(shí)別等重要問題研究的前提和基礎(chǔ)。多年來,一些新的動(dòng)力特性識(shí)別的方法也相繼出現(xiàn)和發(fā)展,但一些傳統(tǒng)的識(shí)別方法還存在著不同程度的不足和缺點(diǎn),所以更加精確的動(dòng)力特性識(shí)別方法還需要進(jìn)一步研究和探討,使之更好地應(yīng)用到實(shí)際的工程中。基于以上所述現(xiàn)狀,選取一棟基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,進(jìn)行了環(huán)境激勵(lì)下的動(dòng)力測(cè)試,

2、分別運(yùn)用時(shí)域和頻域的參數(shù)識(shí)別方法精確識(shí)別出了動(dòng)力參數(shù),最后基于識(shí)別的結(jié)果對(duì)環(huán)境激勵(lì)下的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。
　　 本文概述了環(huán)境激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法,對(duì)其中的隨機(jī)子空間法(Stochastic Subspace Identification,SSI)、STD法和RFP法三種方法的算法原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對(duì)識(shí)別過程中所涉及的主要問題進(jìn)行了分析研究。
　　 本文選取的三種方法在信號(hào)的處理、參數(shù)的

3、精確識(shí)別等方面均具有較大的優(yōu)勢(shì)。SSI方法是一種相對(duì)比較好的時(shí)域識(shí)別方法,其數(shù)學(xué)模型是離散狀態(tài)空間方程,將輸入假定為白噪聲,直接利用系統(tǒng)的輸出求解狀態(tài)空間方程的系統(tǒng)矩陣和輸出矩陣得到結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。STD法使用脈沖響應(yīng)或自由衰減響應(yīng)信號(hào),通過延時(shí)、虛擬測(cè)點(diǎn)技術(shù)來構(gòu)建響應(yīng)矩陣,并直接構(gòu)造Hessenberg矩陣,避免對(duì)特征值矩陣進(jìn)行QR分解,可識(shí)別誤差并免除有偏誤差,減少了用戶參數(shù)選擇,提高了識(shí)別精度。RFP法是從傳遞函數(shù)或頻響函數(shù)有理分

4、式表達(dá)式的自身特性出發(fā),通過擬合識(shí)別傳遞函數(shù)或頻響函數(shù)有理分式的分子、分母冪多項(xiàng)式系數(shù)進(jìn)而來識(shí)別結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。
　　 本文對(duì)蘭州市一四層無填充墻基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了環(huán)境激勵(lì)下的動(dòng)力測(cè)試,并進(jìn)行了有限元建模,運(yùn)用三種方法識(shí)別了結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)并進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果顯示三種方法的識(shí)別結(jié)果均有很高的精確性和相關(guān)性。鑒于環(huán)境激勵(lì)下隔震支座實(shí)際的水平剛度與其設(shè)計(jì)的剛度值的不同,采用多目標(biāo)優(yōu)化的方法反演了環(huán)境激勵(lì)下隔震層的實(shí)際水平等效剛度,并