結(jié)構(gòu)工程師-結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)知識點(diǎn)4

　　3.結(jié)構(gòu)振型測量

　　結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)，結(jié)構(gòu)上各點(diǎn)的位移、速度和加速度都是時(shí)間和空間的函數(shù)。結(jié)構(gòu)在某一固有頻率振動(dòng)時(shí)，將各點(diǎn)位移連接起來形成一定形式的曲線，就是結(jié)構(gòu)在對應(yīng)某一固有頻率下的一個(gè)不變的振動(dòng)型式，稱為對應(yīng)該頻率時(shí)的結(jié)構(gòu)振型。

　　為了實(shí)測結(jié)構(gòu)的振型曲線，當(dāng)結(jié)構(gòu)在按某一階固有頻率振動(dòng)時(shí)需要沿結(jié)構(gòu)高度或跨度方向連續(xù)布置水平或垂直方向的測振傳感器，一般至少要布置五個(gè)測點(diǎn)。對于整體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)經(jīng)常是在各層樓面及屋面上布置測點(diǎn)。對于高層建筑和高聳構(gòu)筑物，測點(diǎn)的數(shù)量只要滿足能獲得完整的振型曲線即可。

　　試驗(yàn)時(shí)各測點(diǎn)儀器必須要嚴(yán)格同步。在量取各點(diǎn)位移值時(shí)必須注意振動(dòng)曲線的相位，以確定位移值的正負(fù)。

　　對于采用自由振動(dòng)法時(shí)，則多數(shù)用初位移或初速度法在結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生最大位移值的位置進(jìn)行激振，隨后在自由振動(dòng)狀態(tài)下測取結(jié)構(gòu)振型，一般情況下自由振動(dòng)法只能測得結(jié)構(gòu)的基頻與第一主振型。

　　圖18—5—6所示為上海五層砌塊房屋整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)中，采用反沖激振器激振，由布置在屋面和各層樓面的磁電式測振傳感器經(jīng)放大器后將信號輸入光線振子示波器記錄所得的相應(yīng)于基本頻率時(shí)的主振型曲線。振型曲線是倒三角形分布，以剪切型為主。

　　采用強(qiáng)迫振動(dòng)法激振時(shí)，是將機(jī)械式偏心激振器安裝于結(jié)構(gòu)頂層，連續(xù)進(jìn)行頻率掃描，通過共振可以測得結(jié)構(gòu)的幾階固有頻率和相應(yīng)的振型。

　　石家莊KQ—79型框架輕板建筑三層空框架整體試驗(yàn)中，利用兩臺(tái)同步偏心激振器安 裝于結(jié)構(gòu)屋面的V1，V2位置(圖18—5—7)進(jìn)行同步激振。根據(jù)布置在各層及屋面的測振 傳感器Xl，X2和X3的記錄，可以測得結(jié)構(gòu)的一二階固有頻率和振型。在第二振型圖上由于一二層樓面的位移與屋面位移在相位上正好相差180°，所以在振型圖上測點(diǎn)2、3之間出現(xiàn)了位移為“零”的不動(dòng)點(diǎn)。

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