结构工程师-结构动力试验知识点4

更新时间：2010-09-29 13:10:49 来源：|0

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　　3.结构振型测量

　　结构振动时，结构上各点的位移、速度和加速度都是时间和空间的函数。结构在某一固有频率振动时，将各点位移连接起来形成一定形式的曲线，就是结构在对应某一固有频率下的一个不变的振动型式，称为对应该频率时的结构振型。

　　为了实测结构的振型曲线，当结构在按某一阶固有频率振动时需要沿结构高度或跨度方向连续布置水平或垂直方向的测振传感器，一般至少要布置五个测点。对于整体结构试验时经常是在各层楼面及屋面上布置测点。对于高层建筑和高耸构筑物，测点的数量只要满足能获得完整的振型曲线即可。

　　试验时各测点仪器必须要严格同步。在量取各点位移值时必须注意振动曲线的相位，以确定位移值的正负。

　　对于采用自由振动法时，则多数用初位移或初速度法在结构可能产生最大位移值的位置进行激振，随后在自由振动状态下测取结构振型，一般情况下自由振动法只能测得结构的基频与第一主振型。

　　图18—5—6所示为上海五层砌块房屋整体结构动力特性试验中，采用反冲激振器激振，由布置在屋面和各层楼面的磁电式测振传感器经放大器后将信号输入光线振子示波器记录所得的相应于基本频率时的主振型曲线。振型曲线是倒三角形分布，以剪切型为主。

　　采用强迫振动法激振时，是将机械式偏心激振器安装于结构顶层，连续进行频率扫描，通过共振可以测得结构的几阶固有频率和相应的振型。

　　石家庄KQ—79型框架轻板建筑三层空框架整体试验中，利用两台同步偏心激振器安装于结构屋面的V1，V2位置(图18—5—7)进行同步激振。根据布置在各层及屋面的测振传感器Xl，X2和X3的记录，可以测得结构的一二阶固有频率和振型。在第二振型图上由于一二层楼面的位移与屋面位移在相位上正好相差180°，所以在振型图上测点2、3之间出现了位移为“零”的不动点。