该大型网架具有整体刚度和质量分布不均匀的特点;同时由于此网架的跨度很大,网架的整体刚度较小,结构的动力特性很复杂,为进一步分析该结构在地震作用下的实际反应,在体育场主体结构开工前,由江苏沪宁钢机股份有限公司制作的缩尺模型,对该结构模型进行有限元分析,在此基础上,对该模型进行动力特性测试。缩尺结构模型和有限元分析模型分别如图1、图2所示。
3动力特性实测
3.1测试原理及方法
结构动力特性试验的方法主要有人工激振法和环境随机振动法。比较而言,环境随机振动法的优点在于不需要人工激振,对于大型试验结构及模型,目前主要采用此种方法测量结构的动力特性[7-9]。
在脉动源作用下结构产生振动响应,从建筑物各测点所测得的速度反应时程,经积分变换得到位移反应时程,再经傅里叶变换得到位移谱,即可确定结构的前若干阶振动频率和振型,结构的阻尼比采用半功率法得到。
测量仪器及主要技术指标有:610型电磁式传感器、941型放大器和INV306振动信号采集仪,数据分析系统选用DASP软件。
3.2测点布置及数据记录
经过有限元模态分析,得出结构各阶振型振动较大的点,用以布置测点。同时,根据前5阶振型的特点,兼顾测试仪器通道数量,采用分批测量和综合分析的方案(图3)。同时,在试验模型中柱支座上布置加速度计,以测量地面脉动信号。加速度计测量频率为1~100Hz,振动信号采集取样频率为100Hz。