基于弹性波动力学理论的结构阻尼

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1、第35卷增刊(I)东南大学学报(口然科学版)Vol.35Sup(I)2005年7月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)July2005基于弹性波动力学理论的结构阻尼林耀雄陈樂(福州大学土木建筑工程学院,福州350002)摘要：引入弹性应力波阻抗的概念，利用阻抗与阻尼在一定条件下和等的方法來确定结构的初始阻尼，为结构振动分析计算中阻尼参数的选取提供一种实用性较强的方法。理论分析证实棊于弹性波动力学理论下粘滞阻尼理论及复阳•尼理论在杆的轴向掘动及梁的横向振动中的一

2、致性，可应川这种方法來确定杆式结构及梁式结构的阻尼特性参数分布。通过这种方法确定的福泉高速公路江兜分离式立交桥简支板梁对应于第一阶振型的阻■尼比为5.556%,该桥环境随机振动试验中采用半功率(带宽)法求得的板梁不同测点处相应的阻尼比介于5.02%〜5.54%,试验结果说明这种方法在工程实践中应用是可行的。关键词：阻尼参数；波阻抗；应力波中图分类号:TU311.3文献标识码:A文章编号：1001-0505(2005)增刊(1)・0040-05Structuraldampingcoefficientbasedonelastic

3、stresswavetheoryLinYaoxiongChenShen(CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,FuzhouUniversity,Fuzhou350002,China)Abstract:Theconceptionofstresswaveimpedanceisintroducedandapracticablemethodtoselectdampingparameterinstructuraldynamicanalysisispresented,inwhichtheimp

4、edanceanddampingarcconsideredtobenumericallyequaltoeachotherunderagivenconditionincalculationoftheinitialstructuraldampingcoefficient.Theoreticalanalysishasverifiedtheconsistencyofviscousdampingtheoryandcomplexdampingtheorybasedontheelasticstresswavetheoryforbothro

5、dsinaxialvibrationandbeamsintransversevibration・Thisapproachcanbeappliedtodeterminelheparameterdistributionofstiucturaldampingcharacteristics・TakingJiangdouGrade-separationofFu-QuanExpresswayasanexample,thecalculateddampingratioofsimplysupportedplatebeamsforthefirs

6、tmodeamountsto5.556%,andthecorrespondingdampingratioatthevaryingobservationpointsoflheplatebeamsliesbetween5.02%and5.54%bymeansofhalf^powcrmethodinanambientrandomvibrationtest.Theresultsdemonstratethevalidityofthedevelopedapproachtoengineeringpractice・Keywords:damp

7、ingcoefficient;waveimpedance;stresswave结构动力学、弹性波动理论作为分析结构动力作用的基础学科，有各自的许多基木概念，其中一些表述不一但实质相同，如结构动力学屮的阻尼参数与弹性波动力学理论中的波阳•抗.阻尼是影响年桥振动反应的重要因索，能减少桥梁在车辆动载作用下的冲击反应.抑制桥梁结构振动的有效方法就是改善阻尼分布，在先弄清埜结构初始阻尼的基础I-.,在最住位置增加适当阻尼才能得到最优的减振效果，因此也就成为车桥振动控制分析中的重要参数.H前桥梁结构阻尼参数选择的方法多依靠经验公式和经验

8、值,是根据阻尼产生的因素，依照一定的阻尼理论，在实测基础上得出的.结构阻尼在理论方面主要有：粘滞阻尼理论、摩擦阻尼理论以及复阻尼收稿日期:2005-05-19.基金项目：福建省教育厅基金资助项目(JB04007).作者简介：林能排(1969—),男，博士生；陈榮(联系人)，男.教授，阴七生