砖混结构中梁的动力特性试验及可靠性评估

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以20世纪70年代的某一砖混结构中的梁构件作为研究对象,采用锤击法和压路机定点振动法为激振,对其进行动力特性试验研究,并基于光纤光栅表面应变计的监测结果,对其进行可靠性评估,得到以下主要结论:(1)重锤锤击法试验结果表明,重锤的水平固有频率在2.726~5.313Hz,均值为4.068Hz,竖向固有频率在3.596~9.104Hz,均值为5.80 Hz,梁的水平方向和竖向的固有频率接近,一阶固有频率均值在76.2Hz左右,二阶固有频率均值在125.2Hz左右;压路机定点振动法试验结果表明,梁各测点的水平方向和竖向固有频率基本一致,前三阶固有频率为11.63、39.94和60.54Hz,阻尼比分别为0.010、0.011和0.006,梁的计算自振频率为11.07、44.30和99.67Hz,计算结果与测试结果相比,一阶自振频率接近,二阶和三阶计算结果比测试结果分别大10.9%和64.6%。采用重锤锤击法可以测试梁构件的高阶动力特性,压路机定点振动法可以测试构件的低阶振动特性。(2)采用重锤锤击法时,梁上跨中测点的最大水平加速度峰值为1.58~4.02 m/s2,竖向加速度峰值为5.47~11.82m/s2,跨中测点与重锤的水平加速度峰值之比为0.00323~0.00789,垂直加速度峰值之比为0.01314~0.02679,重锤锤击时测点的峰值加速度按指数规律衰减;压路机定点振动法试验结果表明,梁跨中的水平向和竖直向的加速度峰值分别为0.5101 m/s2和0.2375 m/s2,分别相当于6°和5°的地震烈度。(3)采用光纤光栅应变计对梁构件进行应变监测,原始监测数据经去掉静力信号处理后得到监测位置处的脉动信号,根据各脉动信号的数值范围,设定梁上三个应变计的失效阀值为±4με,基于双侧界限法对各监测点处的可靠度进行评估,最大失效概率约为6.9%,发生在梁中部测点处。
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