结构的动力特性试验课件.ppt

1、实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 结构动荷载特性试验结构动荷载特性试验5.3 5.3 结构动力特性试验结构动力特性试验5.4 5.4 结构动力反应试验结构动力反应试验5.5 5.5 结构风洞试验结构风洞试验本章目录本章目录实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验第第5.15.1节节 概述概述 建筑结构在使用过程中除了承受静载作用外，还常常建筑结构在使用过程中除了承受静载作用外，还常常承受各种动荷载的作用，如风荷载、地震作用、动力设承受各种动荷载的作用，如风荷载、地震

2、作用、动力设备对工业建筑的作用、冲击及爆炸荷载等。动荷载除了备对工业建筑的作用、冲击及爆炸荷载等。动荷载除了增大结构受力外，还会引起结构的振动，甚至会引起结增大结构受力外，还会引起结构的振动，甚至会引起结构发生疲劳、共振破坏。为了确定动荷载的特性、结构构发生疲劳、共振破坏。为了确定动荷载的特性、结构的动力特性、结构的动力反应以及结构的疲劳特性等，的动力特性、结构的动力反应以及结构的疲劳特性等，常常需要进行结构动力试验。动力与静力试验明显的区常常需要进行结构动力试验。动力与静力试验明显的区别在于荷载随时间连续变化、结构反应与自身动力特性别在于荷载随时间连续变化、结构反应与自身动力特性相关。相关。

3、实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验第第5.25.2节节 结构动荷载特性试验结构动荷载特性试验动荷载的特性：作用力、方向、频率和阻尼等参数。动荷载的特性：作用力、方向、频率和阻尼等参数。在研究风荷载、地震作用、工业建筑内的动力设备响应时，需要确定在研究风荷载、地震作用、工业建筑内的动力设备响应时，需要确定振源的大小和作用规律，这些振源虽然可以根据统计值进行动力荷载特振源的大小和作用规律，这些振源虽然可以根据统计值进行动力荷载特性计算，但有时实际动力特性与统计值有较大的差距，用计算方法往往性计算，但有时实际动力特性与统计值有较大的差距，用计算方法往往

4、不能获得振源的实际动力特性，因此，需要借助试验的方法进行确定。不能获得振源的实际动力特性，因此，需要借助试验的方法进行确定。对于动荷载特性的测定，可以采用对于动荷载特性的测定，可以采用直接测定法、间接测定法和比较测直接测定法、间接测定法和比较测定法定法等。等。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验（1）直接测定法）直接测定法直接测定法是指在测量对象上直接安装传感器，通过传感器的直接测定法是指在测量对象上直接安装传感器，通过传感器的反应来测定动荷载的各项参数。这种方法简单可靠，随着现代反应来测定动荷载的各项参数。这种方法简单可靠，随着现代量测技术的不断

5、发展，各种传感器性能的逐步完善和提高，使量测技术的不断发展，各种传感器性能的逐步完善和提高，使其应用范围也愈来愈广。其应用范围也愈来愈广。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验（2）间接测定法）间接测定法间接测定法是把要测定动力的设备安装在有足够弹性变形的专用结构上间接测定法是把要测定动力的设备安装在有足够弹性变形的专用结构上（3）比较测定法）比较测定法当振源是可以开启、停止的情况下，可以采用比较测定法。先开动振源，当振源是可以开启、停止的情况下，可以采用比较测定法。先开动振源，记录结构的振动情况，再开动激振器逐渐调节其频率和作用力的大小，使记录结构

6、的振动情况，再开动激振器逐渐调节其频率和作用力的大小，使结构产生同样振动。由于激振器的作用力和频率已知，这样可求得振源的结构产生同样振动。由于激振器的作用力和频率已知，这样可求得振源的特性。特性。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验第第5.35.3节节 结构动力特性试验结构动力特性试验1 1 自由振动法自由振动法2 2 共振法共振法3 3 脉动法脉动法本节目录本节目录实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验结构动力特性是结构本身固有的动态参数，包括固有频率、振型结构动力特性是结构本身固有的动态参数，包括固有

7、频率、振型和阻尼系数等，它们取决于结构的组成形式、刚度、质量分布、和阻尼系数等，它们取决于结构的组成形式、刚度、质量分布、材料形式等，与外荷载无关。结构的动力特性是进行结构抗震计材料形式等，与外荷载无关。结构的动力特性是进行结构抗震计算、解决结构共振问题的基本依据。算、解决结构共振问题的基本依据。常用的结构动力特性试验方法有常用的结构动力特性试验方法有自由振动法、共振法和脉冲法自由振动法、共振法和脉冲法等等。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验5.3.1 5.3.1 自由振动法自由振动法自由振动法是使结构产生一初位移或初速度，然后释放使其产生自由振

8、动自由振动法是使结构产生一初位移或初速度，然后释放使其产生自由振动，通过记录仪获得有衰减的自由振动曲线（图，通过记录仪获得有衰减的自由振动曲线（图5.1），由此可以利用动力学），由此可以利用动力学知识求出结构的基本频率和阻尼系数。知识求出结构的基本频率和阻尼系数。图图5.1 5.1 自由振动时程曲线自由振动时程曲线实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验如果时程曲线上在如果时程曲线上在 时间内包含若干个完整波形时，频率为：时间内包含若干个完整波形时，频率为：(Hz)(5.1)由动力学可知，结构自由振动时，由动力学可知，结构自由振动时，时刻的振幅：时刻的

9、振幅：(5.2)式中：时刻的振动位移；时刻的振动位移；振幅；振幅；阻尼比；阻尼比；被测振动的圆频率。被测振动的圆频率。tTf1nntnAexnxnntAe实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验 时刻的振幅：时刻的振幅：(5.3)则有：则有：(5.4)两边取自然对数，则有：两边取自然对数，则有：(5.5)1n11ntnAexTttttnneeAeAexxnnnn)(11122lnln1TexxTnn实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验1ln21nnxxmc2knnxxkln21knnknnxxkxxkln1

10、ln212阻尼比：阻尼比：(5.6)阻尼系数：阻尼系数：(5.7)为了提高计算的精度，实际阻尼比计算取为了提高计算的精度，实际阻尼比计算取k个周期的衰减进行计算：个周期的衰减进行计算：(5.8)对于实际测试曲线无零线的情形：对于实际测试曲线无零线的情形：(5.9)实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验常用方法：常用方法：1 突加荷载法突加荷载法突加荷载法也称初速度加载法，原理是利用锤击或落重物的方法使结构突加荷载法也称初速度加载法，原理是利用锤击或落重物的方法使结构在瞬间受到冲击，产生一个初速度，使结构产生振动。在瞬间受到冲击，产生一个初速度，使结构

11、产生振动。2 突然卸载法突然卸载法突然卸载法也称为初位移加载法，如图突然卸载法也称为初位移加载法，如图5.2（a）所示在结构上拉一钢丝）所示在结构上拉一钢丝绳，使结构产生人为的初始位移，然后突然释放，使结构在静力平衡位绳，使结构产生人为的初始位移，然后突然释放，使结构在静力平衡位置附近作自由振动。置附近作自由振动。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验（a）（b）图图5.2 用张拉突卸法对结构施加冲击力荷载用张拉突卸法对结构施加冲击力荷载1-结构物；结构物；2-钢拉杆；钢拉杆；3-保护索；保护索；4-钢丝绳；钢丝绳；5-铰车；铰车；6-模型；模型；7

12、-钢丝；钢丝；8-滑轮；滑轮；9-支架；支架；10-重物；重物；11-减振垫层减振垫层实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验对于对于结构小模型结构小模型可采用图可采用图5.2（b）的方法，通过悬挂的重物对模型）的方法，通过悬挂的重物对模型施加水平拉力，剪断钢丝绳产生突然卸荷，使结构产生振动。施加水平拉力，剪断钢丝绳产生突然卸荷，使结构产生振动。优点：结构自振时荷载已不存在，重物本身对结构不会产生附加影优点：结构自振时荷载已不存在，重物本身对结构不会产生附加影响。响。利用自由振动法一般利用自由振动法一般只能只能获得结构的基本频率及其阻尼。获得结构的基本

13、频率及其阻尼。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验5.3.25.3.2共振法共振法共振法采用能够产生稳态简谐振动的起振机或激振器作为振源，使共振法采用能够产生稳态简谐振动的起振机或激振器作为振源，使结构产生强迫简谐振动，借助对结构受迫振动的测定，求得结构动力结构产生强迫简谐振动，借助对结构受迫振动的测定，求得结构动力特性的基本参数。特性的基本参数。实验时，把激振器安装在结构的适当位置，加大激振器输出力量，实验时，把激振器安装在结构的适当位置，加大激振器输出力量，可以迫使结构产生周期性强迫振动。当干扰力的频率与结构本身自振可以迫使结构产生周期性强迫振

14、动。当干扰力的频率与结构本身自振频率相等时，结构就会出现共振。因此，通过改变激振器的频率，可频率相等时，结构就会出现共振。因此，通过改变激振器的频率，可促使结构产生共振反应，记录共振时共振曲线（图促使结构产生共振反应，记录共振时共振曲线（图5.3）和振型曲线（）和振型曲线（图图5.5），通过曲线分析，可以获得结构的自振频率和振型阻尼比。），通过曲线分析，可以获得结构的自振频率和振型阻尼比。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验A120图图5.3为对建筑物进行频率扫为对建筑物进行频率扫描试验时所得到的时间历程曲描试验时所得到的时间历程曲线。在共振频率附

15、近逐渐调节线。在共振频率附近逐渐调节激振器的频率，同时记录结构激振器的频率，同时记录结构的振幅，就可做出频率的振幅，就可做出频率振幅振幅关系曲线（共振曲线）。曲线关系曲线（共振曲线）。曲线上峰值所对应的频率值即为结上峰值所对应的频率值即为结构的自振频率。构的自振频率。图图5.3 5.3 共振时的振动图形和共振曲线共振时的振动图形和共振曲线 实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验从共振曲线上可以得到结构的阻尼系数，在图从共振曲线上可以得到结构的阻尼系数，在图5.4中，在纵坐标最大值中，在纵坐标最大值0.707 处画出一条水平线与共振曲线相交，交点对应的

16、频率为处画出一条水平线与共振曲线相交，交点对应的频率为 、，则可求得该阶频率阻尼比为：，则可求得该阶频率阻尼比为：(5.10)图图5.4 5.4 由共振曲线求阻尼系数和阻尼比由共振曲线求阻尼系数和阻尼比maxA/2/实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验 用共振法也可以测定结构的振型。用共振法也可以测定结构的振型。振型振型:结构在某一频率下做振动时形成的弹性曲线。结构在某一频率下做振动时形成的弹性曲线。基频基频-第一振型第一振型 第二频率第二频率-第二振型第二振型 第三频率第三频率-第三振型第三振型将若干个测振传感器沿结构的高度或跨度方向连续布置将若

17、干个测振传感器沿结构的高度或跨度方向连续布置(至少至少5个个)，当结，当结构自由振动或共振时，同时记录下结构各部位的振动情况，通过比较各构自由振动或共振时，同时记录下结构各部位的振动情况，通过比较各点的振幅和相位，并将各测点同一时刻的位移值连接成一条曲线，即可点的振幅和相位，并将各测点同一时刻的位移值连接成一条曲线，即可绘出该频率的振型图。绘出该频率的振型图。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验5.3.35.3.3脉动法脉动法脉动实验脉动实验：建筑物由于受外界干扰而处于微小而不规则的振动中。通过：建筑物由于受外界干扰而处于微小而不规则的振动中。通过

18、测量建筑物的脉动反应波形来确定建筑物的动力特性。测量建筑物的脉动反应波形来确定建筑物的动力特性。当采用高灵敏度的传感器、借助放大记录设备，由数据采集仪采集，可以当采用高灵敏度的传感器、借助放大记录设备，由数据采集仪采集，可以清楚地观测和记录这种振动信号。由于环境引起的振动是随机的，因而又清楚地观测和记录这种振动信号。由于环境引起的振动是随机的，因而又把这种方法称为把这种方法称为环境随机激励法环境随机激励法。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验优点优点：测量中可以不用任何激振设备，对建筑物没有任何损伤，：测量中可以不用任何激振设备，对建筑物没有任何损

19、伤，不影响建筑物的正常使用，在自然环境条件下，即可测量建筑结构的不影响建筑物的正常使用，在自然环境条件下，即可测量建筑结构的响应，经过数据分析确定其动力特性。响应，经过数据分析确定其动力特性。该方法适用于测量整体结构的动力特性，是目前现场动力特性测试该方法适用于测量整体结构的动力特性，是目前现场动力特性测试中广泛应用的一种方法。中广泛应用的一种方法。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验第第5.45.4节节 结构动力反应试验结构动力反应试验本节目录本节目录1 1 动应变测量动应变测量2 2 动位移测量动位移测量3 3 动力系数测量动力系数测量实验和检

20、测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验在实际工程中，经常需要对动荷载作用下结构产生的动力反应进行在实际工程中，经常需要对动荷载作用下结构产生的动力反应进行测定，包括测定结构在实际工作时的动力参数（振幅、频率、速度、测定，包括测定结构在实际工作时的动力参数（振幅、频率、速度、加速度）、动应变、动位移等。加速度）、动应变、动位移等。与动荷载特性试验和结构动力特性试验不同：动荷载特性试验测定与动荷载特性试验和结构动力特性试验不同：动荷载特性试验测定的对象是产生动荷载的振源；结构动力特性试验测定的是结构自身的的对象是产生动荷载的振源；结构动力特性试验测定的是结构自身

21、的动力特性；结构动力反应试验测试的是动荷载和结构相互作用下结构动力特性；结构动力反应试验测试的是动荷载和结构相互作用下结构产生的响应。产生的响应。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验5.4.1 5.4.1 动应变测量动应变测量测量结构在动力荷载作用下的动应变，确定动荷载在结构中引起的动应测量结构在动力荷载作用下的动应变，确定动荷载在结构中引起的动应力，从而对结构强度验算。一般采用动态电阻应变仪配合高速记录仪力，从而对结构强度验算。一般采用动态电阻应变仪配合高速记录仪(磁磁带记录仪或计算机带记录仪或计算机)测试记录动态应变。测试记录动态应变。基本要求

22、：基本要求：选用疲劳寿命长的应变片；选用疲劳寿命长的应变片；选用小标距应变片用以进行高频测量；选用小标距应变片用以进行高频测量；连接应变片的导线捆扎成束，消除电容；连接应变片的导线捆扎成束，消除电容；仪器的工作频率范围大于被测动应变信号频率；仪器的工作频率范围大于被测动应变信号频率；若测试时间较长，试验前后要对仪器进行标定。若测试时间较长，试验前后要对仪器进行标定。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验5.4.2 5.4.2 动位移测量动位移测量在结构控制断面或在有特殊生产工艺要求的位置布置位移测点，测点的在结构控制断面或在有特殊生产工艺要求的位置布

23、置位移测点，测点的布置原则与静挠度测量相同，测量动挠度的传感器可以选用电阻应变式布置原则与静挠度测量相同，测量动挠度的传感器可以选用电阻应变式传感器，采用动态应变仪进行测量和记录。电阻应变式传感器的数据处传感器，采用动态应变仪进行测量和记录。电阻应变式传感器的数据处理与应变转换和动应力测量相同。图理与应变转换和动应力测量相同。图5.6所示为一桥梁在动荷载作用下的所示为一桥梁在动荷载作用下的动应变和动挠度测量布置。动应变和动挠度测量布置。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验1314121图图5.6 5.6 桥梁动应变和动挠度测量示意图桥梁动应变和动挠

24、度测量示意图1 1计算机；计算机；2 2位移计；位移计；3 3应变计；应变计；4 4动态数据采集仪动态数据采集仪实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验5.4.3 5.4.3 动力系数测量动力系数测量承受移动荷载的结构如桥梁、吊车梁等，试验检测时常常需要确定其承受移动荷载的结构如桥梁、吊车梁等，试验检测时常常需要确定其动力系数，以判定结构的工作情况。移动荷载作用于结构上所产生的动动力系数，以判定结构的工作情况。移动荷载作用于结构上所产生的动挠度，往往比静荷载时产生的挠度大。挠度，往往比静荷载时产生的挠度大。动挠度和静挠度的比值称为动力动挠度和静挠度的比

25、值称为动力系数。系数。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验结构动力系数一般用试验方法实测确定。为了求得动力系数，先使移动荷结构动力系数一般用试验方法实测确定。为了求得动力系数，先使移动荷载以最慢的速度驶过结构，测得挠度图如图载以最慢的速度驶过结构，测得挠度图如图5.6（a），然后使移动荷载按），然后使移动荷载按某种速度驶过，这时结构产生最大挠度某种速度驶过，这时结构产生最大挠度 如图如图5.6（b）。图上最大静挠）。图上最大静挠度度 和最大动挠度和最大动挠度 ，即可求得动力系数。，即可求得动力系数。（5.105.10）dyjydyjdyy1实验和检

26、测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验图图 5.6 5.6 移动荷载作用下荷载变形结构图移动荷载作用下荷载变形结构图（a）有轨慢速行驶变形记录；）有轨慢速行驶变形记录；(b)有轨按一定速度行驶变形记录；（有轨按一定速度行驶变形记录；（c）无轨）无轨高速行驶变形记录高速行驶变形记录)(a)(b)(c实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验第第5.55.5节节 结构风洞试验结构风洞试验风对人类造成的灾害，有相当一部分是通过构筑物的破坏而产生的，仅风对人类造成的灾害，有相当一部分是通过构筑物的破坏而产生的，仅就建筑物而言，

27、人类在挑战高度和跨度的实践中取得了显著的成就，但就建筑物而言，人类在挑战高度和跨度的实践中取得了显著的成就，但在这一过程也存在着失败或事故时有发生，事实上，也正是这些失败或在这一过程也存在着失败或事故时有发生，事实上，也正是这些失败或事故反过来促使人们进行进一步的创新研究。事故反过来促使人们进行进一步的创新研究。在对风荷载进行研究的早起，风对结构的作用一直仅被当作静力作用来在对风荷载进行研究的早起，风对结构的作用一直仅被当作静力作用来处理，直到处理，直到1940年美国塔科马海峡大桥（年美国塔科马海峡大桥（Tacoma Narrow Bridge）发生）发生风振坍塌后人们才开始逐步研究并认识风对

28、结构的动力作用，塔科马海风振坍塌后人们才开始逐步研究并认识风对结构的动力作用，塔科马海峡大桥倒塌前后对比见图峡大桥倒塌前后对比见图5.7。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验图图5.7 5.7 塔科马海峡大桥风毁前后对比图塔科马海峡大桥风毁前后对比图实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验20世纪世纪50年代开始，结构风洞试验开始成为结构抗风设计和检验的重要手年代开始，结构风洞试验开始成为结构抗风设计和检验的重要手段。段。20世纪世纪70年代初开始对实际高层建筑物进行风压观测，从年代初开始对实际高层建筑物进

29、行风压观测，从1984年北京大学年北京大学建成了我国首座风洞以来，国内比较著名的土木工程风洞试验室有同济大建成了我国首座风洞以来，国内比较著名的土木工程风洞试验室有同济大学风洞试验室、学风洞试验室、湖南大学风洞湖南大学风洞试验室、哈尔滨工业大学试验室、哈尔滨工业大学风洞与波浪模拟实风洞与波浪模拟实验室验室和和汕头大学风洞实验室汕头大学风洞实验室等。等。风荷载是建筑结构设计荷载之一，对于超高层建筑、大跨度结构和高耸结风荷载是建筑结构设计荷载之一，对于超高层建筑、大跨度结构和高耸结构而言，风荷载是主要的作用，构而言，风荷载是主要的作用，例如在结构抗风设计时需要结构的体形系例如在结构抗风设计时需要结

30、构的体形系数和风振系数，但仅依靠荷载规范，往往很难精确得到。在实际中，常采数和风振系数，但仅依靠荷载规范，往往很难精确得到。在实际中，常采用风洞试验来准确获得体形复杂结构的体型系数和风振系数。用风洞试验来准确获得体形复杂结构的体型系数和风振系数。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验我国我国高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)中中4.2.8条也规条也规定：房屋高度大于定：房屋高度大于200m或有下列情况之一时，宜进行风洞试验确定建或有下列情况之一时，宜进行风洞试验确定建筑物的风荷载：筑物的风荷载：平面形状不规则，

31、立面形状复杂；平面形状不规则，立面形状复杂；立面开洞或连体建筑；立面开洞或连体建筑；周围地形和环境较复杂。周围地形和环境较复杂。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验确定风荷载的手段主要有风洞试验、现场实测和数值模拟等，确定风荷载的手段主要有风洞试验、现场实测和数值模拟等，风洞试验风洞试验是是目前较为准确、可靠且应用最为广泛的研究方法。目前较为准确、可靠且应用最为广泛的研究方法。从流动方式来看，风洞试验总体上可划分为两个基本类型：即开口直流式从流动方式来看，风洞试验总体上可划分为两个基本类型：即开口直流式风洞（图风洞（图5.85.8、图、图5.95.

32、9）和闭口回流式风洞（图）和闭口回流式风洞（图5.105.10、图、图5.115.11）。）。从风洞试验段的构造来看又有封闭式和敞开式之分。封闭式试验段以矩形从风洞试验段的构造来看又有封闭式和敞开式之分。封闭式试验段以矩形断面常见，是由顶板、底板、两侧板面围成的与四周隔离的封闭试验空间断面常见，是由顶板、底板、两侧板面围成的与四周隔离的封闭试验空间。敞开式试验段四周没有隔离板，试验空间与外界相通。敞开式试验段四周没有隔离板，试验空间与外界相通。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验图图5.8 5.8 典型开口直流边界层风洞示意图（同济大学典型开口直流

33、边界层风洞示意图（同济大学TJ-1TJ-1风洞）风洞）实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验图图5.9 5.9 中国建筑科学研究院中国建筑科学研究院直流式风洞直流式风洞实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验图图5.9 5.9 典型水平布置闭口回流边界层风洞示意图（同济大学典型水平布置闭口回流边界层风洞示意图（同济大学TJ-2TJ-2风洞）风洞）实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验图图5.10 5.10 回流式风洞安装现场回流式风洞安装现场实验和检测加固实验和检测

34、加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验风洞是进行试验的主要设备，除此以外，进行试风洞是进行试验的主要设备，除此以外，进行试验还需要风速、风压、气动力等测量设备。风洞验还需要风速、风压、气动力等测量设备。风洞试验的设计及实施是一项十分复杂的系统工程，试验的设计及实施是一项十分复杂的系统工程，更多关于结构抗风试验的知识可以查阅张相庭、更多关于结构抗风试验的知识可以查阅张相庭、孙天风和朱乐东等老师的相关书籍和讲义。孙天风和朱乐东等老师的相关书籍和讲义。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验本本 章章 小小 节节本章系统地介绍了动荷载特性

35、试验、结构的动本章系统地介绍了动荷载特性试验、结构的动力特性试验、结构的动力反应试验以及工程结力特性试验、结构的动力反应试验以及工程结构的风洞试验等内容。学习本章后，重点掌握构的风洞试验等内容。学习本章后，重点掌握测定结构固有频率、阻尼、振型的基本方法和测定结构固有频率、阻尼、振型的基本方法和结构动应变、动位移的测量方法。结构动应变、动位移的测量方法。实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验思思 考考 题题1、动荷载特性的测定有哪些方法？、动荷载特性的测定有哪些方法？2 2、结构动力特性有哪些？如何测定？、结构动力特性有哪些？如何测定？3 3、采用自由振动法如何测得结构的自振频率和阻尼比？、采用自由振动法如何测得结构的自振频率和阻尼比？4、如何测定结构的振型？、如何测定结构的振型？5 5、结构的动力试验包括哪些内容？、结构的动力试验包括哪些内容？6 6、结构的动力系数的概念是什么？如何测定？、结构的动力系数的概念是什么？如何测定？7 7、如何测量结构的动应变和动挠度？、如何测量结构的动应变和动挠度？8 8、什么叫风洞试验？风洞试验的作用？风洞的类型有哪些？、什么叫风洞试验？风洞试验的作用？风洞的类型有哪些？实验和检测加固实验和检测加固建筑结构建筑结构第五章第五章 结构动力试验结构动力试验谢谢！谢谢！