結構自振測量方法

㈠ 試簡述利用單向周期性振動台進行結構模型動力載入試驗的一般試驗步驟

該試驗步驟如下:
1.結構模型的靜力試驗，測量模型在靜力作用下各部位的位移。
2.用張拉突卸法、錘擊法或脈動法等測量結構模型的動力特性。也可以輸入正弦波進行連續掃描，通過共振試驗，由共振反應求得模型的自振頻率和相應的各階振型，但必須控制輸入信號的幅值，測得的自振頻率的數值都要低於在地面上測得的結果。
3.逐級增大輸入波形信號的幅值，測得相應的動力反應，同時在每次加振試驗後，用輸入幅值相等的簡諧波再次進行掃頻試驗，觀測模型自振頻率與振型的變化。隨著變形增大，模型剛度減小，而自振頻率也會不斷降低，振型也會有一些變化。
4.最後參考理論計算結果，在某一加振頻率和加速度幅值下，使模型發生共振而破壞。

㈡ 框架結構的自振周期如何計算

結構的自振周期顧名思義是反映結構的動力特性，與結構的質量及剛度有關，具體對單自由度就只有一個周期，而對於多自由度就有同模型中採用的自由度相同的周期個數，周期最大的為基本周期，設計用的主要參考數據自振周期折減系數由於計算模型的簡化和非結構因素的作用，導致多層鋼筋混凝土框架結構在彈性階段的計算自振周期（下簡稱「計算周期」）比真實自振周期（下簡稱「自振周期」）偏長。因此，無論是採用理論公式計算還是經驗公式計算；無論是簡化手算還是採用計算機程序計算，結構的計算周期值都應根據具體情況採用自振周期折減系數（下簡稱「折減系數」）加以修正，經修正後的計算周期即為設計採用的實際周期（下簡稱「設計周期」），設計周期=計算周期×折減系數。如果折減系數取值不恰當，往往使結構設計不合理，或造成浪費、或甚至產生安全隱患。事實上，多自由度結構體系具有多個自振周期，不可能完全避開場地卓越周期。

㈢ 測定結構的動力特性的方法有哪幾種

結構動力特性是指結構自振周期，振型，阻尼比三個主要方面。所謂振型是指結構振動的基本形式，一般結構有幾層就有幾個振型，也就對應著幾個周期。通常以第一振型為主，其他幾個高振型很快衰減。常用的基底剪力法就是以第一振型來計算的。阻尼比是指結構振動阻尼系數與臨界阻尼系數的比值，也是結構本身所固有的。

㈣ 簡述結構自振周期有哪些計算方法

結構的自振周期顧名思義是反映結構的動力特性，與結構的質量及剛度有關，具體對單自由度就只有一個周期，而對於多自由度就有同模型中採用的自由度相同的周期個數，周期最大的為基本周期，設計用的主要參考數據
自振周期折減系數
由於計算模型的簡化和非結構因素的作用，導致多層鋼筋混凝土框架結構在彈性階段的計算自振周期（下簡稱「計算周期」）比真實自振周期（下簡稱「自振周期」）偏長。因此，無論是採用理論公式計算還是經驗公式計算；無論是簡化手算還是採用計算機程序計算，結構的計算周期值都應根據具體情況採用自振周期折減系數（下簡稱「折減系數」）加以修正，經修正後的計算周期即為設計採用的實際周期（下簡稱「設計周期」），設計周期=計算周期×折減系數。如果折減系數取值不恰當，往往使結構設計不合理，或造成浪費、或甚至產生安全隱患。誠然，折減系數是鋼筋混凝土框架結設計所需要解決的一個重要問題。 影響自振周期因素是諸多方面的，加之多層鋼筋混凝土框架結構實際工程的復雜性，抗震規范[1]沒有、也不可能對折減系數給出一個確切的數值。許多文獻中給出，當主要考慮填充牆的剛度影響時，折減系數可取0.6~0.7[4] [7]；根據填充牆的多少、填充牆開洞情況，其對結構自振周期影響的不同，可取0.50~0.90[2].這些都是以粘土實心磚為填充牆的經驗值，不言而喻，採用不同填充牆體材料的折減系數是不相同的。當採用輕質材料或空心磚作填充牆，當然不應該套用實心磚為填充牆的折減系數。對於粘土實心磚外的其它牆體可根據具體情況確定折減系數
結構周期關系
按照行業標准《工程抗震術語標准》（JGJ/97）的有關條文， 自振周期：結構按某一振型完成一次自由振動所需的時間。 基本周期：結構按基本振型（第一振型）完成一次自由振動所需 的時間。通常需要考慮兩個主軸方向和扭轉方向的基本周期。 設計特徵周期 ：抗震設計用的地震影響系數曲線的下降段起始點所對應的周期值，與地震震級、震中距和場地類別等因素有關。 場地卓越周期：根據場地覆蓋層厚度H和土層平均剪切波速 ，按公式T=4H/ 計算的周期，表示場地土最主要的振動特徵。 結構在地震作用下的反應與建築物的動力特性密切相關，建築物的自振周期是主要的動力特徵，與結構的質量和剛度有關，當自振周期、特別是基本周期小於或等於設計特徵周期 時，地震影響系數取值為 ，按規范計算的地震作用最大。 國內外的震害經驗表明，當建築物的自振周期與場地的卓越周期相等或相近時，地震時可能發生共振，建築物的震害比較嚴重。研究表明，由於土在地震時的應力-應變關系為非線性的，在同一地點，地震時場地的卓越周期並不是不變的，而將因震級大小、震源機制、震中距離的變化而不同。 GB50011規范對結構的基本周期與場地的卓越周期之間的關系不做具體要求，即不要求結構自振周期避開場地卓越周期。事實上，多自由度結構體系具有多個自振周期，不可能完全避開場地卓越周期。

㈤ 反映結構動力特性的重要物理參數是振動質點的自振頻率對嗎

• 對，反映結構動力特性的重要物理參數是振動質點的自振頻率。

• 結構動力特性
  

建築結構動力特性是反映結構本身所固有的動力性能。它的主要內容包括結構的自振頻率、阻尼系數和振型等一些基本參數，也稱動力特性參數或振動模態參數。這些特性是由結構形式、質量分布、結構剛度、材料性質，構造連接等因素決定，但與外荷載無關。

建築結構動力特性試驗量測結構動力特性參數是結構動力試驗的基本內容，在研究建築結構或其他工程結構的抗震、抗風或抗禦其它動荷載的性能和能力時，都必須要進行結構動力特性試驗，了解結構的自振特性。

1．在結構抗震設計中，為了確定地震作用的大小，必須了解各類結構的自振周期。同樣，對於已建建築的震後加固修復，也需了解結構的動力特性，建立結構的動力計算模型，才能進行地震反應分析。

2測量結構動力特性，了解結構的自振頻率，可以避免和防止動荷載作用所產生的干擾與結構產生共振或拍振現象。在設計中可以便結構避開干擾源的影響，同樣也可以設法防止結構自身動力特性對於儀器設備的工作產生干擾的影響，可以幫助尋找採取相應的措施進行防震，隔震或消震。

3．結構動力特性試驗可以為檢測、診斷結構的損傷積累提供可靠的資料和數據。由於結構受動力作用，特別是地震作用後，結構受損開裂使結構剛度發生變化，剛度的減弱使結構自振周期變長，阻尼變大。由此，可以從結構自身固有特性的變化來識別結構物的損傷程度，為結構的可靠度診斷和剩餘壽命的估計提供依據。

建築結構的動力特性可按結構動力學的理論進行計算。但由於實際結構的組成，材料和連接等因素，經簡化計算得出的理論數據往往會有一定誤差。對於結構阻尼系數一般只能通過試驗來加以確定。因此，建築結構動力特性試驗就成為動力試驗中的一個極為重要的組成部分，而引起人們的關注和重視。

結構動力特性試驗是以研究結構自振特性為主，由於它可以在小振幅試驗下求得，不會使結構出現過大的振動和損壞，因此經常可以在現場進行結構的實物試驗，正如本章所介紹的試驗實例。當然隨著對結構動力反應研究的需要，目前較多的結構動力試驗，特別是研究地震，風震反應的抗震動力試驗，也可以通過試驗室內的模型試驗來測量它的動力特性。

結構動力特性試驗的方法主要有人工激振法和環境隨機振動法。人工激報法又可分為自由振動法和強迫振動法。

人工激振法是一種早期使用的方法，試驗得到的資料數據直觀簡單，容易處理；環境隨機振動法是一種建立在計算機技術發展基礎上採用數理統計處理數據的新方法，由於它是利用環境脈動的隨機激振，不需要激振設備，對於現場測試特別有利。以上任何一種方法都能測得結構的各種自振特性參數，由於計算機技術的發展和數據分析專用儀器的普及使用，為各種方法所測得的資料數據提供了快速有效的處理分析條件。

㈥ 基礎的自振頻率如何計算

K11=3000*18

△st=W/K11=2350/（3000*18）=0.0435

豎向自振頻率w=√（g/△st）=√(9.8/0.0435)=15/s

㈦ 如何在midas中計算結構的自振頻率

在midas中計算結構的自振頻率應該是wn=(n*pi)^2*SQRT(EI/mL^4)。

其中：pi就是圓周率，SQRT是開方，EI是梁的彎曲剛度，m是線密度，L是梁的長度。則其基頻為w1=pi^2*SQRT(EI/mL^4)。

midas在處理線性單元的時候，分析前與分析後組合都是可以的。但對於非線性單元，必須在分析前定義荷載組合進行分析，然後在結果裡面查看。

(7)結構自振測量方法擴展閱讀：

影響結構體系自振頻率的因素有體系的質量以及剛度，其次還有邊界條件，本質講將邊界條件其實是包含在結構剛度中的，邊界約束越強，結構就會越剛，這樣計算出來的自振頻率就會越大。而如果將體系的質量增加或減小的話，自振頻率也會相應減小或增大。

當計算到大的頻率的時候，結果就和真實值有所差距。因此，高階頻率推薦用瑞利-里茲法，而低階頻率用子空間和蘭索斯法都可以。

㈧ 振動測試

用共振法測量，
一個電磁鐵，接上頻率可調的電流，然後在電磁鐵上方2mm處加一個鐵懸臂梁，自有端靠近電磁鐵，將零件和此懸臂梁支座接觸，然後調節輸入電流的頻率，直至振幅達到最大，此時電流的頻率即為零件的固有頻率（自振頻率）

㈨ 振動頻率的測量方法有哪些

振動頻率是指機械部件振盪的速率，振動頻率越高，振盪越快。振動頻率可以通過數振動部件在每秒中的振盪循環數來確定其頻率。對振動頻率的測量方法，主要是用比較法和直接讀數法兩種。
(一)比較法
比較法測量振動頻率就是用同類的已知量頻率與被測的未知量頻率進行比較，從而確定被測頻率的大小。常用的方法有以下幾種：
1、李薩育圖形法
李薩育圖形法測量振動頻率的原理是把已知頻率的電信號和被測振動通過機電轉換裝置(測振感測器)轉換的未知頻率的電信號輸出，經過放大器輸入到示波器的z軸，示波器的Y軸接信號發生器的已知頻率信號，這時在示波器熒光屏上就會出現一個圖形，這就是李薩育圖形。如果被測振動頻率與信號發生器的頻率不相同時，圖形就會變化不定。如果調整信號發生器的頻率使其與被測振動頻率成整數倍時，示波器上就會出現穩定的圖形，然後再根據圖形的形狀來確定未知振動的頻率值。
用李薩育圖形法測頻率，其測量精度取決於信號發生器頻率指示精度以及圖形穩定性程度。因此，用這種方法測量振動頻率要求示波器和振盪器的工作頻率范圍要大於被測振動頻率范圍，在測量中要注意把圖形調穩定後再讀數。
2、錄波比較法
錄波比較法是通過感測器將被測機械振動轉換成電信號，經過適當的放大後接到記錄儀器上，在刻有標准時標和幅度大小的記錄紙上，把振動的波形記錄下來，然後以一定時標內記錄的波形數來確定振動頻率。這種方法在工程測量中較為常見。
3、閃光測頻法
閃光測頻法是用閃光儀來測量頻率。閃光儀主要由一個頻率可調的電脈沖發生器和一閃光燈組成。脈沖電流使燈泡按已知頻率閃光來照亮振動物體，如果閃光頻率正好和物體的振動頻率一樣時，當物體每次被照亮，振動物體正好振動到同一位置，看起來就好像物體不振動了，這時從閃光儀上讀出的閃光頻率就是振動物體的振動頻率。
(二)直接讀數法
用直接讀數法測定物體振動頻率一般有兩種方法：一種是用指針式的頻率表；另一種是用數字式的頻率計。這兩種方法的共同特點是把被測的機械信號轉換為電信號，然後再經過放大指示出來。隨著晶體管和集成電路器件的不斷發展，目前多數採用數字式頻率計來測量頻率。這種方法具有測量精度高、穩定性能好等優點。在使用數字頻率計測量頻率時應注意阻抗匹配，應保證感測器的輸出信號一定要大於數字式頻率計的觸發信號。如果感測器的輸出信號太小，則應在感測器與頻率計之間加一放大器，信號通過放大器放大後再送入數字式頻率計，否則頻率計就不能正常工作，即使有指示也不準確。除此之外，還要注意當振動波形失真太大時，要濾波後再調頻。
在機械設備中，每一個運動著的零部件都有其特定的固有頻率和振動頻率，我們可以通過分析設備的頻率特徵來判斷設備的工作狀態。若不了解設備的結構和運動零部件的振動頻率，就不能確切地判斷設備的故障。因此，設備振動頻率的計算和特徵頻率的檢測，是故障診斷工作的重要環節。

㈩ 如何測試出物體共振頻率

參考:
E-meterII
共振頻率測定儀
E-Meter-II
可通過三種振動模式來測量共振頻率
縱向、橫向、扭轉
工作原理
通過撞擊待測物，用加速計感測來測定物體振動的基本共振頻率，得到的頻譜可存儲和顯示在儀表
上。
用振動去應力的方法，儀器從低頻到高頻連續改變頻率進行振動，監測工件的加速度和振幅進行監測，當其振幅達到最大的時候，就是工件發生共振的時候，這時的儀器驅動頻率就是工件的自振頻率。