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地震工程学 第八章 结构动力特性分析 翟永梅 同济大学 土木工程学院 上海防灾救灾研究所 同济大学Tongji University 同济大学 Tongji University 上海防灾救灾研究所 Shanghai Institute of Disaster Prevention 第八章结构动力特性分析 ?结构抗震试验方法简介 ?动力性能的一般特性 ?基本构件的动力特性 ?整体结构的动力性能 ?恢复力曲线模型 ?系统识别理论 2011-5-26 同济大学Tongji University[S L1靖构试验总框图 同济大学 Tongji University [S L1靖构试验总框图 2011-5-26 8.1结构抗震试验方法简介 ■ 土木工程结构 试验包括结构试 验设计、试验准 备、试验实施和 试验分析等主要 环节，每个环节 的工作内容和它 们之间的关系如 图所示。 ?生产鉴定性试验：试件往往是某一具体结构或构件，一般不存在试 件设计和制作问题。在进行试验前要收集和研究试件的原始资料等， 并对构件进行实地考察，检査构件的施工质量状况。对于生产使用情 况，需要深入现场向生产者和使用者调查了解；对于受灾损伤的结 构，了解受灾原因、过程和结构的现状。对于实际调查的结果认真整 理，作为拟定试验方案、进行试验设计的依据。 ?科学研究性试验：根据研究课题，了解其在国内外的发展现状并通 过收集和查阅有关文献资料，确定试验的性质与规模进行试件设计， 确定试件形状、尺寸和数量；试件加工制作；确定加载方案和设计加 载系统；选定量测项目及量测方法，作好仪器设备的率定；制定试验 安全措施；提出试验经费预算、消耗器材数量、规格与试验设备清 单，在设计规划基础上提出试验大纲及进度计划。 2011-5-26 4 同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所 同济大学 Tongji University 上海防灾救灾研究所 Shanghai Institute of Disaster Prevention 悬，/ 2011-5-26 2011-5-26 PAGE # 同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所 同济大学 Tongji University 上海防灾救灾研究所 Shanghai Institute of Disaster Prevention 悬，/ 2011-5-26 2011-5-26 PAGE # 8. 1结构抗震试验方法简介 -结构抗震试验的主要任务是研究构件或结构的动力破坏机 理与破坏特征，确定结构的动力特性，为结构的动力理论 模型提供基础。 ?结构试验主要类型有：自振特性试验、周期性反复静力加 载试验、振动台试验和拟动力试验。 8. 1结构抗震试验方法简介 ■自振特性试验 ■周期性反复静力加载试验 ■振动台试验 ■拟动力试验 8. 1结构抗震试验方法简介 ■自振特性试验 -自振特性试验以获取或确定结构的自振周期、振型和阻尼 为目的。 实用的方法通常有三种: ＞ 自由振动法 ＞共振法 ＞脉动法。 1、自由振动法 -自由振动法利用阻尼振动衰减原理求取自振特性。 -该法借助一定的张拉释放装置或反冲激振器使结构在一定 的初位移（或初速度）状态下开始自由衰减振动，通过记 录振动衰减曲线，便可利用动力学理论求出自振周期。 -自振衰减曲线上两个相邻波峰之间的时间即等于结构自振 周期。 同济大学 同济大学 Tongji University 2011-5-26 2011-5-26 PAGE # 同济大学 同济大学 Tongji University 2011-5-26 2011-5-26 PAGE # 上海防灾救灾研究所 Shanghai Institute of Disaster Prevention 容； 1、 自由振动法 拾振器「 放大器 撞击 结构物 动态电阻 应变仪 光线示波器 〃〃〃刃 自由振动衰减量测系统 同济大学 同济大学 Tongji University PAGE # PAGE # 2011-5-26 同济大学 同济大学 Tongji University PAGE # PAGE # 2011-5-26 上海防灾救灾研究所 Shanghai Institute of Disaster Prevention 有阻尼自由振动的运动方程: x(t) = xmef sin(刃t + 中) 1 i a n = 一 1 i a n = 一 ln —— T an+1 自由振动时间历程曲线 Ln』 2n an+1 n—衰减系数 Z—阻尼比 自振频率：即基本周期的倒数。 同济大学 同济大学 Tongji University 2011-5-26 2011-5-2