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振动与冲击
第 26卷第 7期 JOURNAL OF V IBRATION AND SHOCK Vol. 26 No. 7 2007
用 Poly MAX方法进行弹性地基板的实验模态分析
周云, 易伟建
(湖南大学土木工程学院, 长沙 410082)
摘要对弹性地基上自由板进行了脉冲锤击法模态试验研究。针对传统模态识别方法难以准确识别重频、高阻
尼结构的模态参数的特点,利用 LMS Test. Lab软件中 PolyMAX方法对地基板的传递函数进行模态参数估计和识别。实
测及分析表明实际地基上的自由板不存在纯刚体模态。利用识别的模态频率分别对 W inkler地基,双参数地基的地基参
数进行了识别。利用蒙特卡罗模拟计算地基参数以标准差 5%变化时的频率值,发现地基的不均对弹性地基板的频率值
有着重要的影响。为道路工程和岩土工程中混凝土板的地基参数识别和损伤诊断提供了手段和方法。
关键词: 地基板,模态分析, PolyMAX方法,刚体模态,地基参数识别
中图分类号: TU317 + . 1 文献标识码: A
弹性地基板在工程上有着广泛地运用,是研究混尼特性,传递函数呈现“馒头山”形状,给模态参数识别
凝土刚性路面、机场道面、建筑物板式基础的雏形,人的过程带来很大的困难。其问题的复杂性使至今未发
们对此进行了广泛而深入地研究。Nazarian 和 Red 现有关地基板的模态实验结果。
dy[ 1 ]采用脉冲方法获取了公路板的动力响应。N iels 本文将对弹性地基板进行模态实验,测试得到地
Saabye O ttosen[ 2 ]等人对脉冲锤击法进行地基板和梁的基板的位移模态和应变模态,其集总传递函数的模态
动力信号分析中常见的问题进行了探讨,对地基脱空参数识别利用 LMS Test. Lab中的 PolyMAX模态分析
与梁局部损伤情况下传递函数的特征进行了讨论。国方法。然后根据识别出来的模态振型和频率,识别弹
内许金余,邓子辰[ 3 ] 对三种飞机作用下机场道面的动性地基的地基参数并作比较。
力荷载性能进行了研究,对三块足尺板进行了锤击法
[ 4 ] 1 模态试验方法及结果
的动力时域分析。王复明等对动态弯沉盆拟合的基
础上路面结构的动力变形特性进行了研究。湖南大学 1 1 模态试验条件及初步结果
曾亚[ 5 ] ,张望喜[ 6 ] 对弹性地基上的地基梁板进行了系对弹性地基上的自由板进行分析,板的尺寸分别
统的模态测试研究。对地基板的动力测试的意义在于为 1 000 mm × 1 000 mm × 50 mm,混凝土强度为 C35,
能够对道路工程中的刚性路面板进行无损检测,以判弹性模量为 E0 = 3 000 MPa,
别路面的脱空。实际工作中如能设计标准试验方法利板土之间无砂浆垫层。测试
用单位大小的地基板进行地基参数识别反应地基的性系统采用美国迪飞信号分析
质,则具有很强的工程意义。系统进行采集,用 PCB 压电
要准确利用动态信息识别地基参数,其一是需要式力锤进行激振,用 PCB 压
准确识别地基板的模态参数,其二是利用正确的模型电式加速度传感器和动态应
来进行参数识别。基于 winkle地基、双参数地基、弹性变计进行拾