文档介绍:第六章 结构动载试验
所谓动荷载,通俗地讲,即是随时间而变化的荷载。如冲击荷载、随机荷载(如风荷载、地震荷载)等。
从动态的角度来讲,静荷载只是荷载随时间变化得十分缓慢以至它所产生的动力影响微乎其微的一种特殊形式而已。
第六章 结构动载试验
要寻求结构在任意动荷载作用下随时间而变化的响应:一是理论计算,二是试验测量。显然试验测量则是最为直接,最为接近于实际结果的有效方法。
结构动力检测主要包括如下三方面的内容:
(1)动荷载特性的测定;
(2)结构自振特性的测定;
(3)结构在动荷载作用下的动力反应的测定。
第六章 结构动载试验
动荷载特性的测定
动荷载特点:
(1)它的大小、方向或位置随时间而改变;
(2)结构的动力反应与结构自振特性密切相关;
(3)动荷载所产生的效应有时远大于相应的静力效应,甚至一个并不大的动荷载就能使结构造成严重的破坏。
动荷载特性包括:动荷载的作用力的大小、方向、频率及其作用规律等。
第六章 结构动载试验
(a)撞击型振动 (b)简谐振动振源 (c)两个频率相差两倍的简谐振源引起的合成振动 (d)三个不同频率的简谐振源引起的合成振动(e)呈“拍振”规律是由两个频率相接近的简谐振源共同作用(f)随机振动
第六章 结构动载试验
动荷载特性的测定方法
1 直接法
(1)对于往复式运动部件所产生的惯性力(如牛头刨床、曲柄连杆机械等)可测得该运动部件的加速度、惯性力、作用频率及作用规律等。
第六章 结构动载试验
(2)对于锚固在结构物上的动力设备,可以将加速度传感器直接固定在振动设备的振动体下方。使加速度传感器直接感受振动设备的动荷载,以测得其动荷载特性的相关参数。
第六章 结构动载试验
(3)当动荷载是一种冲击荷载,如气浪,气流等,可让传感器直接感受冲击荷载,直接测得其动荷载特性的相关参数。考虑到冲击荷载的
冲击力,应注意其传感器要有
足够的刚度,以免造成传感器
的损坏或数据失效。
第六章 结构动载试验
(4)实测高层建筑的风压,则可在高层建筑物外墙表面安装风压盒来感受风荷载,从而测得风荷载特性的相关参数。
第六章 结构动载试验
2. 比较法
需要激振设备且被测振源是可以开启和关闭的。
具体方法是:1)振源打开,记录下振动波形;2)关闭振源,打开激振设备,调节激振设备使之特性于前相同。
第六章 结构动载试验
结构自振特性的测定
结构自振特性主要包括三个参数:
(1)自振频率(或周期);
(2)阻尼(阻尼比);
(3)振型。
结构自振特性是结构自身所固有的属性。它取决于结构的质量、刚度,仅与结构自身材料的组成有关,与外荷载无关。