本文關鍵詞：古建筑木結構模態(tài)分析方法對比研究　出處：《聊城大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：模態(tài)分析技術一直是振動工程理論的基礎和核心,尤其在土木工程領域的應用越來越廣泛。但由于很多工程結構復雜且約束條件較多,導致結構在實際振動信號測量及提取過程中存在一定的困難。因此,選擇合適的方法對結構進行模態(tài)參數(shù)識別激勵著科技工作者不斷探索,尋求更加有效的方法。古建筑木結構作為我國寶貴的物質文化遺產(chǎn),在中華文明歷史的長河中占有很重要的地位。但隨著社會的進步,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,交通微振動對古建筑的影響也越來越明顯。為了更好的保護古建筑,選擇有效的模態(tài)分析方法來準確的識別結構的各項模態(tài)參數(shù),為后續(xù)古建筑木結構的健康監(jiān)測及損傷預測提供理論支持。因此,本文以聊城光岳樓為例,通過現(xiàn)場實測并對獲取的原始數(shù)據(jù)進行預處理之后,采用環(huán)境激勵法對光岳樓木結構進行試驗模態(tài)分析。并分別采用時域法和頻域法與試驗模態(tài)分析結果進行對比,確定適合古建筑木結構的模態(tài)分析方法。主要研究內(nèi)容如下:(1)光岳樓現(xiàn)場振動測試利用用泰斯特動態(tài)信號測試系統(tǒng),確定測試方案,設置監(jiān)測參數(shù),進行測點布置,得到各測點速度時程曲線。并對實測的原始數(shù)據(jù)進行去直流、平滑、消除趨勢項等相關處理。(2)光岳樓試驗模態(tài)分析采用泰斯特模態(tài)分析軟件對光岳樓進行試驗模態(tài)分析,獲得結構的自振頻率、振型、阻尼比。同時根據(jù)《規(guī)范》相關公式進行計算,驗證本次試驗模態(tài)分析的結果是否準確。(3)模態(tài)分析方法研究對比采用MATLAB軟件進行算法編程,選定參考點,分別采用時域法中的自然激勵法、ITD法、復指數(shù)法(PREC法)、特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法(ERA法)以及頻域法中的峰值法進行模態(tài)參數(shù)識別,將識別結果與泰斯特試驗模態(tài)模態(tài)分析方法進行對比,確定適合古建筑木結構的模態(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.
【學位授予單位】：聊城大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU366.2

【參考文獻】

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本文編號：1434203