环境激励下基础隔震结构动力特性研究与模态参数识别

"环境激励下基础隔震结构的主要动力特性研究 (2011年) - 兰州理工大学防震减灾研究所" 这篇论文主要探讨了基础隔震结构在环境激励下的动力特性，如模态频率、振型和模态阻尼比。作者韩建平等通过实测两栋基础隔震建筑的振动数据，利用随机子空间识别法和有理分式多项式法这两种方法进行数据分析。 首先，他们发现基础隔震结构在环境激励下的基本频率显著高于设计计算中多遇地震工况下的基本频率。这意味着在实际运行条件下，隔震结构的振动频率可能远超预期，这在设计时需要特别考虑，以确保结构的安全性。 其次，识别出的等效黏滞阻尼比很小，与未隔震结构的阻尼比相近。这意味着基础隔震结构可被视为经典的比例阻尼系统，即其阻尼主要由结构内部材料的物理特性决定，而非额外的阻尼装置提供。这对于理解和预测结构的动力响应至关重要。 然后，研究团队选择其中一栋建筑，利用识别出的模态参数，通过多目标优化的方法反演了隔震层在环境激励下的实际水平等效刚度。结果显示，这个实际刚度是设计计算中多遇地震工况下刚度的10.9倍。这是一个重要的发现，因为它直接影响到隔震效果的评估和结构动力性能的预测。 最后，研究人员基于反演的实际隔震层水平等效刚度，修正了初始的有限元模型，并对修正后的模型进行了数值分析。对比分析结果与实测数据，表明修正后的模型能更准确地模拟基础隔震结构在环境激励下的动力行为。 该研究提供了对基础隔震结构在非地震环境激励下的动力特性的深入理解，对于改进设计理论和提高隔震系统的性能具有重要意义。同时，它也强调了在实际应用中考虑环境激励和结构动力响应的重要性。