高聳工程結構基礎約束剛度識別研究.pdf

1、相對一般結構而言，高聳工程結構的基礎設計更為復雜，其力學耐久性研究和病害診斷也更顯困難?；A剛度或基礎的承載能力是高聳工程結構設計的重要指標，也是其病害診斷的主要目的。為了了解基礎結構的技術狀態(tài)及變化，識別它的基礎剛度就顯得極為重要。長期以來，在基礎的結構動力設計和特性分析中，主要采用土力學近似方法，這些近似方法所采用的土力學統(tǒng)計參數(shù)會隨時間和各地區(qū)的地質條件不同而改變，分布復雜且檢測困難。隨著結構動態(tài)試驗分析技術的發(fā)展，出現(xiàn)了結構病害

2、診斷的振動與沖擊試驗方法。 本文對高聳工程結構的復合振動進行了深入的研究，將Rayleigh能量法和Southwell頻率合成法相結合，推導出了高聳工程結構自振基頻的近似計算公式。將基頻表示成各慣性元和復原元所組成子系統(tǒng)的頻率合成，其中慣性元為結構自身分布質量和頂端附加質量，復原元為基礎的變形，結構的彎曲變形和剪切變形。分析了附加質量、變截面系數(shù)和彈性約束等因素對結構基頻的影響。根據(jù)高聳工程結構復合振動基頻計算公式，研究了在只測

3、結構基頻的情況下初步估計基礎約束剛度最小值的方法，以及平動剛度和轉動剛度之間的關系。在此基礎上建立了確定高聳工程結構基礎約束剛度的配重特征值法。該方法利用結構固有頻率和基礎約束剛度的關系，通過改變結構頂端的附加質量，測量環(huán)境激勵下系統(tǒng)固有頻率的變化來識別基礎約束剛度，并用模型實驗驗證了該方法的正確性。 本文研究的方法適用于識別包括高層建筑、橋墩和各種高聳建筑物的高聳工程結構基礎約束剛度，以及地基土和地下隱蔽結構剛度的情況。最后，