本文關(guān)鍵詞：古建筑木結(jié)構(gòu)模態(tài)分析方法對(duì)比研究　出處：《聊城大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：模態(tài)分析技術(shù)一直是振動(dòng)工程理論的基礎(chǔ)和核心,尤其在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。但由于很多工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜且約束條件較多,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在實(shí)際振動(dòng)信號(hào)測(cè)量及提取過程中存在一定的困難。因此,選擇合適的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別激勵(lì)著科技工作者不斷探索,尋求更加有效的方法。古建筑木結(jié)構(gòu)作為我國寶貴的物質(zhì)文化遺產(chǎn),在中華文明歷史的長(zhǎng)河中占有很重要的地位。但隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化,尤其是交通的發(fā)展尤為迅速。車流量的迅速增加給人們生活帶來便利的同時(shí),交通微振動(dòng)對(duì)古建筑的影響也越來越明顯。為了更好的保護(hù)古建筑,選擇有效的模態(tài)分析方法來準(zhǔn)確的識(shí)別結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)模態(tài)參數(shù),為后續(xù)古建筑木結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)及損傷預(yù)測(cè)提供理論支持。因此,本文以聊城光岳樓為例,通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)并對(duì)獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理之后,采用環(huán)境激勵(lì)法對(duì)光岳樓木結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。并分別采用時(shí)域法和頻域法與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,確定適合古建筑木結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析方法。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)光岳樓現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試?yán)糜锰┧固貏?dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng),確定測(cè)試方案,設(shè)置監(jiān)測(cè)參數(shù),進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置,得到各測(cè)點(diǎn)速度時(shí)程曲線。并對(duì)實(shí)測(cè)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去直流、平滑、消除趨勢(shì)項(xiàng)等相關(guān)處理。(2)光岳樓試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析采用泰斯特模態(tài)分析軟件對(duì)光岳樓進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,獲得結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型、阻尼比。同時(shí)根據(jù)《規(guī)范》相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算,驗(yàn)證本次試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確。(3)模態(tài)分析方法研究對(duì)比采用MATLAB軟件進(jìn)行算法編程,選定參考點(diǎn),分別采用時(shí)域法中的自然激勵(lì)法、ITD法、復(fù)指數(shù)法(PREC法)、特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法(ERA法)以及頻域法中的峰值法進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別,將識(shí)別結(jié)果與泰斯特試驗(yàn)?zāi)B(tài)模態(tài)分析方法進(jìn)行對(duì)比,確定適合古建筑木結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析方法。
[Abstract]:Modal analysis technology has always been the foundation and core of vibration engineering theory, especially in the field of civil engineering, but because of the complexity of many engineering structures and more constraints. As a result of the structure in the actual vibration signal measurement and extraction process there are some difficulties. Therefore, choosing the appropriate method to identify the modal parameters of the structure encourages the scientific and technological workers to explore constantly. To seek more effective methods. As a valuable material and cultural heritage of our country, the wooden structure of ancient architecture occupies a very important position in the history of Chinese civilization. But with the progress of society. People's lives have undergone earth-shaking changes, especially the rapid development of traffic. The rapid increase in traffic flow to people's lives at the same time. In order to better protect the ancient building, the effective modal analysis method is chosen to identify the modal parameters of the structure accurately. It provides theoretical support for health monitoring and damage prediction of ancient building wood structure. Therefore, this paper takes Liaocheng Guangyue Tower as an example, through field measurement and pre-processing of the original data obtained. The experimental modal analysis of the wooden structure of the optical building is carried out by using the environmental excitation method, and the time domain method and the frequency domain method are used to compare the results with the experimental modal analysis results. The main research contents are as follows: 1) the field vibration test of the light tower using Tester dynamic signal test system, determine the test scheme, set the monitoring parameters. At the same time, the velocity time history curve of each measuring point is obtained, and the measured original data is dedirect current and smooth. Elimination of trend terms and other related treatment. 2) the experimental modal analysis of the optical building using Tester modal analysis software to obtain the natural vibration frequency and vibration mode of the structure. At the same time, the damping ratio is calculated according to the relevant formula, which verifies whether the results of modal analysis in this experiment are accurate or not. The comparison of modal analysis methods using MATLAB software is used to program the algorithm. The reference points are selected and the natural excitation method ITD method and complex exponential method (PREC method) are used respectively in the time domain method. The modal parameters are identified by the peak value method in the frequency domain method, and the results are compared with the modal analysis method of Tester test. The modal analysis method suitable for wood structure of ancient buildings is determined.
【學(xué)位授予單位】：聊城大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU366.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1434203