現(xiàn)役網(wǎng)架結構桿件特性的分析與測試.pdf

1、近十余年來,我國大跨空間結構取得了迅猛的發(fā)展,工程實踐的數(shù)量較多,空間結構的形式趨向多樣化,相應的理論研究和設計技術也逐步完善.網(wǎng)架結構作為成熟的大跨度空間結構型式,其受力性能良好,節(jié)省材料等優(yōu)點已為工程界所公認.但是在網(wǎng)架結構大量應用的同時,也發(fā)生網(wǎng)架桿件受環(huán)境及使用功能的影響其特性發(fā)生改變以致出現(xiàn)一些網(wǎng)架倒塌的工程事故.本文總結工作應力測試和損傷檢測的各種方法及其優(yōu)缺點,并從局部桿件振動測試法著手,對現(xiàn)役網(wǎng)架結構桿件特性進行了分析與

2、測試.首先對不考慮軸力影響的彈性支座Euler-Bernoulli梁的固有頻率進行了推導,并用自編程序進行了數(shù)值法求解,同時分析了剪切變形和轉動慣量(Timoshenko梁)對頻率的影響.然后分析了軸力對梁彎曲振動固有頻率的影響,用微分方程推導了考慮軸力的彈性支座Euler-Bernoulli梁彎曲振動頻率求解過程,并用自編程序進行了數(shù)值求解.分受拉和受壓兩種情況推導了螺栓球節(jié)點桿件的支座抗彎剛度,對影響頻率的各影響參數(shù)軸力N、慣性矩I

3、、支座彎曲剛度k<,1>=k<,2>和支座豎向剛度k<,3>=k<,4>進行了敏感性分析.本文還討論了結構測試的相關技術:激勵方式的選擇;錘擊激勵的優(yōu)點;錘頭的材料和質量的選取;時域模態(tài)識別的原理.結合上述理論推導,本文進行了實際網(wǎng)架結構的桿件激振測試.使用錘擊法和懸掛沙袋法進行激勵,測量頻率的儀器為隨機信號與振動分析系統(tǒng)CRAS QL-108信號分析系統(tǒng).將頻率實測值與計算值進行比較,同時進行了誤差分析.對由實測頻率求解軸力N和慣性矩