基于動力測試的無填充墻基礎隔震框架結構動力性能研究.pdf

1、基于動力測試的工程結構動力特性分析在工程以及學術上都有重要的意義,也是結構工程領域的一個熱點問題。結構動力特性的精確識別是結構抗震分析、損傷識別等重要問題研究的前提和基礎。多年來,一些新的動力特性識別的方法也相繼出現和發(fā)展,但一些傳統(tǒng)的識別方法還存在著不同程度的不足和缺點,所以更加精確的動力特性識別方法還需要進一步研究和探討,使之更好地應用到實際的工程中?；谝陨纤霈F狀,選取一棟基礎隔震框架結構為研究對象,進行了環(huán)境激勵下的動力測試,

2、分別運用時域和頻域的參數識別方法精確識別出了動力參數,最后基于識別的結果對環(huán)境激勵下的基礎隔震結構動力特性進行了進一步的研究。
　　 本文概述了環(huán)境激勵下的結構模態(tài)參數識別方法,對其中的隨機子空間法(Stochastic Subspace Identification,SSI)、STD法和RFP法三種方法的算法原理進行了詳細介紹,并對識別過程中所涉及的主要問題進行了分析研究。
　　 本文選取的三種方法在信號的處理、參數的

3、精確識別等方面均具有較大的優(yōu)勢。SSI方法是一種相對比較好的時域識別方法,其數學模型是離散狀態(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構的模態(tài)參數。STD法使用脈沖響應或自由衰減響應信號,通過延時、虛擬測點技術來構建響應矩陣,并直接構造Hessenberg矩陣,避免對特征值矩陣進行QR分解,可識別誤差并免除有偏誤差,減少了用戶參數選擇,提高了識別精度。RFP法是從傳遞函數或頻響函數有理分

4、式表達式的自身特性出發(fā),通過擬合識別傳遞函數或頻響函數有理分式的分子、分母冪多項式系數進而來識別結構的動力特性。
　　 本文對蘭州市一四層無填充墻基礎隔震框架結構進行了環(huán)境激勵下的動力測試,并進行了有限元建模,運用三種方法識別了結構的模態(tài)參數并進行了對比,結果顯示三種方法的識別結果均有很高的精確性和相關性。鑒于環(huán)境激勵下隔震支座實際的水平剛度與其設計的剛度值的不同,采用多目標優(yōu)化的方法反演了環(huán)境激勵下隔震層的實際水平等效剛度,并