【摘 要】
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为研究现有变形状态下应县木塔的动力特性,采用941B型传感器和INV3060S型采集仪对木塔各层明层柱头、柱脚东西方向和南北方向的脉动信号进行原位测试试验和数据采集.通过峰值拾取法与随机子空间法相结合的方式,分析得到了木塔前7阶的自振频率、振型及阻尼比.考虑到木塔的变形较为严重,利用大型有限元分析软件ANSYS建立损伤变形后的木塔有限元模型,对其进行模态分析,得到木塔的各阶自振频率及振型,并将计算模态与原位测试试验实测值进行对比分析.结果 表明:木塔第1阶和第2阶振型分别为南北和东西方向平动振型,对应的自
【机 构】
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西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055
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为研究现有变形状态下应县木塔的动力特性,采用941B型传感器和INV3060S型采集仪对木塔各层明层柱头、柱脚东西方向和南北方向的脉动信号进行原位测试试验和数据采集.通过峰值拾取法与随机子空间法相结合的方式,分析得到了木塔前7阶的自振频率、振型及阻尼比.考虑到木塔的变形较为严重,利用大型有限元分析软件ANSYS建立损伤变形后的木塔有限元模型,对其进行模态分析,得到木塔的各阶自振频率及振型,并将计算模态与原位测试试验实测值进行对比分析.结果 表明:木塔第1阶和第2阶振型分别为南北和东西方向平动振型,对应的自振频率分别为0.601、0.635 Hz;第3阶为扭转振型,对应的自振频率为0.681Hz;第4～7阶振型为南北或东西方向平动振型,对应的自振频率分别为1.660、1.662、2.735、2.778 Hz.木塔各阶阻尼比介于0.019-0.037之间,均属于小阻尼.木塔低阶振型模态处于弱激励状态,而高阶振型模态处于强激励状态.采用动力特性数值模拟分析得到的木塔第1、2阶平动振型对应的频率与实测值较为吻合,最大相对误差仅为3.33％.
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