结构动力特性试验

结构工程实验报告实验名称：结构的动力特性试验实验类型：（3）（1）演示；（2）验证；（3）综合；（4）设计；（5）其他学院：环境与安全工程学院学生姓名：孙奥伟专业班级：土木101学号：10434217指导老师：王新杰、谢静静20XX~20XX学年第二学期第4次实验同实验者：申元畅、盛晓青、祁向楠实验时间20XX年4月23日实验四结构的动力特性试验一、试验目的（1）了解振动测试与控制实验系统的组成、安装和调整的方法。

（2）学会激振器、传感器与数采分析仪的操作、使用方法。

（3）学会测量钢梁的强迫振动频率。

本实验属于综合性实验。

二、实验仪器及设备（1）振动与控制实验台包括简支梁、悬臂梁、薄壁圆盘、单自由度系统、二自由度系统、多自由度系统模型，配以主动隔振、被动隔振的空气阻尼减震器、单式动力吸振器、复式动力吸振器等组成。

（2）激动振系统与测振系统，激振系统包括DH1301正弦扫频信号源，JZ-1接触式激器,JZF-1非接触式激振器，偏心电动机，调压器，力锤；MT-3T 型磁电式振动速度传感器，DH130压电式加速度传感器，WD302电涡流位移传感器、测力传感器；动态采集分析系统包括信号调理器、数据采集仪、计算机系统、控制与基本分析软件、模态分析软件。

三、实验原理及操作步骤（1）安装偏心电动机。

偏心激振电机的电源线调接到调压器的输入端（电源使用三芯接地插座），一定要小心防止接错，把调速电机通过安装底板安装在简支梁中部，电机转速可用调压器电压调节旋钮来调节，调节输出电压到110v 左右，调好后在实验过程中不要改变电机转速。

（2）安装DH1301正弦扫频信号源。

将DH1301正弦扫频信号源的输出电压调节旋钮左旋到最小位置，把激振器与输出接线柱相连。

（3）接测试系统。

将扫频信号源的输出信号接到采集仪的1-1通道。

将速度传感器布置在偏心激振电机附近，速度传感器测得的信号接到数采仪的1-2通道。

设置频率类型，正弦扫频的起、止频率后按“确认”，设置好后按“开始”，调节电压信号到875mv.频率扫频点开始移动，此时观察梁的振动情况。

结构动力实验报告结构动力实验报告一、引言结构动力学是研究结构在外力作用下的振动特性和响应规律的学科。

通过实验研究结构的动力响应，可以了解结构的固有频率、振型、阻尼特性等重要参数，为结构设计和抗震设计提供依据。

本实验旨在通过一系列测试，探索结构的动力响应特性。

二、实验目的1. 测定结构的固有频率和振型。

2. 分析结构在不同外力激励下的动力响应特性。

3. 探究结构的阻尼特性。

三、实验装置与方法1. 实验装置：使用一台振动台和一根悬臂梁作为实验结构。

2. 实验方法：a. 测定固有频率和振型：在不同频率下，通过改变振动台的频率控制结构的激励频率，使用加速度传感器测定结构的振动响应，并记录下振动台的频率。

b. 测定动力响应特性：通过改变振动台的振幅，分析结构在不同外力激励下的振动响应，并记录下响应的幅值和相位。

c. 测定阻尼特性：在结构上添加不同阻尼装置，测定结构在不同阻尼条件下的振动响应，并记录下响应的幅值和相位。

四、实验结果与分析1. 测定固有频率和振型：根据实验数据，绘制结构的频率-振型曲线，确定结构的固有频率和振型。

分析不同频率下的振动响应，可以推测结构的模态分布情况。

2. 分析动力响应特性：对于不同外力激励下的振动响应，绘制振动幅值和相位的频率响应曲线，分析结构的频率响应特性，如共振频率、共振幅值等。

通过对比不同外力激励下的响应曲线，可以研究结构的非线性特性和耦合效应。

3. 探究阻尼特性：通过添加不同阻尼装置，测定结构在不同阻尼条件下的振动响应。

分析阻尼对结构响应的影响，可以评估结构的耗能能力和抗震性能。

五、实验结论1. 结构的固有频率和振型是结构动力学研究的重要参数，通过实验测定可以了解结构的模态分布情况。

2. 结构的动力响应特性与外力激励频率和振幅密切相关，通过分析响应曲线可以评估结构的共振情况和非线性特性。

3. 阻尼对结构的动力响应有重要影响，适当的阻尼装置可以提高结构的耗能能力和抗震性能。

砌体建筑结构动力特性测试分析摘要：砌体建筑结构，分析传统砖结构的动态特性，容易受到外界环境的干扰，砖结构的完整性缺失，导致动态特性分析，精度低，所以建筑结构的动态属性是确定结构监测，地震检测和可靠性的重要参数。

然而，简化结构计算模型和计算方法导致理论计算值与结构动态特性的实际值之间存在一定误差。

高效模块化和测量方法数字化的好处是更好地确定建筑结构的实际状态，测量和分析两个石材结构的频率和模态形状为结构，并且使安全评估提供了科学依据。

关键词：砌体结构；动力特性；测试分析近年来，建筑结构的健康监测和地震识别受到更多关注。

此外，在中国建立可靠性测试和验证通常基于大规模研究，使各个组件的材料属性记录在现场，根据相关规格和设计图评估参数。

该测试是一个局部组件，不能反映结构的整体质量，或者只是建筑结构的一部分，很容易忽视建筑结构中的一些质量缺陷，而动力特性将非常有效地测量模块的数字结构的动态特性可以避免上述错误，并更好地理解建筑物结构的实际行为。

目前，中国现有建筑中的砖块占很大比例，但动态特性的研究低于其他类型的建筑。

1 地震作用下砌体建筑砌体结构的动力特性分析1.1 获取砌体结构自振频率将建筑物与其他小信号的描述进行比较，对下层建筑物的实验信号振动的环境振动的相同点和不同点进行解释，他们的主要区别在于难以确定输入功率。

砌体建筑物中的真石结构非常大，难以对输入施加足够的可控性的振动，因此当环境被激发时，表面的功率和风脉动可以同时被视为输入，因此确定输入信号很困难。

根据上述性质，结构的固有频率由建筑物的砌体结构的反应的磁能谱确定，结构响应的固有功率谱受测量噪声和激发光谱的影响，峰值是不安全的模态频率。

基于以下原则：（1）结构描述不同的测量点位于与功率谱的峰值相同的频率。

（2）固有振动频率下不同测量点之间的相关函数不能过大，通常为1；（3）其他测量点在独特的频率位置具有相同的相位或反相特性。

结构振动模式可以用随机振动理论来判断，我们在这里以n个自由度应用n自由度系统和固定自由度。

实验八：“建（构）筑物动力特性现场实测技术”试验大纲
（设计性、开放性）
一、实验目的
1. 了解脉动测试法的基本原理，掌握用脉动法测试结构的固有频率、阻尼及振型的方法；
2. 熟悉常用结构动力特性测试系统的组成和相关仪器的使用方法；
3. 熟悉建（构）筑物动力特性现场实测的基本方法和一些应该注意的问题；
4. 掌握DASP分析软件，并对实测数据进行结构动力特性分析。

二、可供使用的测试仪器及测试系统
三、实验内容及要求
要求学生以组为单位，采用脉动法对校园内某栋建筑物（例如土木实验大楼）进行动力特性现场测试，并独立完成、提交实测分析报告。

1. 收集资料：在对建筑结构物进行试验检测之前，应首先收集被检测建筑物的相关设计资料，了解建筑平、立、剖面尺寸及主要承重结构体系。

2. 环境调研:了解该建筑物的地理环境和建筑物周围的振动、噪音等情况。

3. 选择测试仪器安放位置；
4．确定测试方案；
5. 测点布置；
6. 数据采集；
7.数据分析处理。

四、实验报告
1. 绘制本次实测建筑结构的结构平面图，测点布置平面、立面图。

2 .设计测试方案，并阐述实测测点布置的理由。

3. 用DASP程序分析计算该结构的各阶频率、阻尼等动力特性。

并完成该建筑物的动力特性实测分析报告。

4. 通过该次实验，谈谈结构动力特性现场实测应注意的问题。

制定者：龚安礼
指导教师：王泽军、龚安礼、喻磊
审定者：张兴虎
批准者：王泽军
结构与抗震实验室
制定日期：2005年12月30日。

桥梁结构的动力特性分析与实践案例分析引言作为建筑工程行业的教授和专家，我多年来从事建筑和装修工作，积累了丰富的经验，并在桥梁结构的动力特性方面有着深入的研究。

本文旨在分享我的经验和专业知识，着重探讨桥梁结构的动力特性分析及相关实践案例。

通过深入分析和实践案例的讨论，将为读者提供有价值的参考和指导。

一、桥梁结构的动力特性分析1. 动力特性的定义与重要性桥梁结构的动力特性指的是结构在受到外部加载（如车辆行驶、地震等）或内部反馈（如风荷载等）作用下的振动响应。

了解桥梁结构的动力特性对于评估结构的安全性、预测结构的振动响应以及设计适当的控制措施至关重要。

2. 动力特性的分析与评估方法桥梁结构的动力特性分析通常包括模态分析、频率响应分析和时程分析等方法。

模态分析用于确定桥梁的固有振动模态和频率，频率响应分析用于确定结构在受到外部激励时的振动响应，而时程分析则是模拟结构在实际使用过程中的动力响应。

3. 动力特性分析的输入参数和工具在进行桥梁结构的动力特性分析时，需要准确输入结构的几何形状、材料参数、边界条件和加载情况等参数。

同时，还需要借助一些专业的分析工具和软件，如有限元软件、动力分析软件等，来完成复杂的计算和分析工作。

二、桥梁结构动力特性实践案例分析1. 桥梁结构在地震作用下的动力特性地震是桥梁结构最常见的激励源之一，对桥梁结构的动力特性有着显著的影响。

在实践中，我们通常通过分析地震动力学响应谱、地震时程分析等方法来评估桥梁结构在地震中的动力反应。

以某高速公路桥梁为例，我们利用有限元软件进行模态分析，确定了桥梁主要的振型和固有频率，并结合地震动力学响应谱，得出了结构在不同地震等级下的地震反应。

2. 桥梁结构在风荷载下的动力特性风荷载对桥梁结构的影响同样不可忽视。

在实践中，我们可以通过风洞试验、数值模拟和频率响应分析等方法来研究桥梁在风荷载下的动力特性。

以一座大型斜拉桥为例，我们采用风洞试验和有限元模型，分析了桥梁在各种风速条件下的振动响应和结构的疲劳性能，从而为设计防风措施提供了科学依据。

一.概述每个结构都有自己的动力特性，惯称自振特性。

了解结构的动力特性是进行结构抗震设计和结构损伤检测的重要步骤。

目前，在结构地震反应分析中，广泛采用振型叠加原理的反应谱分析方法，但需要以确定结构的动力特性为前提。

n个自由度的结构体系的振动方程如下：M y(t) C y(t) K y(t) p(t)式中M、C、K分别为结构的总体质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵，均为n维矩阵；p(t)为外部作用力的n维随机过程列阵；y(t) 为位移响应的n维随机过程列阵；y(t)为速度响应的n维随机过程列阵；y(t)为加速度响应的n维随机过程列阵。

表征结构动力特性的主要参数是结构的自振频率 f (其倒数即自振周期T)、振型Y(i)和阻尼比_：这些数值在结构动力计算中经常用到。

任何结构都可看作是由刚度、质量、阻尼矩阵（统称结构参数）构成的动力学系统，结构一旦出现破损，结构参数也随之变化，从而导致系统频响函数和模态参数的改变，这种改变可视为结构破损发生的标志。

这样，可利用结构破损前后的测试动态数据来诊断结构的破损，进而提岀修复方案，现代发展起来的“结构破损诊断” 技术就是这样一种方法。

其最大优点是将导致结构振动的外界因素作为激励源，诊断过程不影响结构的正常使用，能方便地完成结构破损的在线监测与诊断。

从传感器测试设备到相应的信号处理软件，振动模态测量方法已有几十年发展历史，积累了丰富的经验，振动模态测量在桥梁损伤检测领域的发展也很快。

随着动态测试、信号处理、计算机辅助试验技术的提高，结构的振动信息可以在桥梁运营过程中利用环境激振来监测，并可得到比较精确的结构动态特性（如频响函数、模态参数等）。

目前，许多国家在一些已建和在建桥梁上进行该方面有益的尝试。

测量结构物自振特性的方法很多，目前主要有稳态正弦激振法、传递函数法、脉动测试法和自由振动法。

稳态正弦激振法是给结构以一定的稳态正弦激励力，通过频率扫描的办法确定各共振频率下结构的振型和对应的阻尼比。