通过IZIIS的INSITU+试验获得坝体的动力学特性.pdf

水电 2006 年国际研讨会 通过 IZIIS 的 IN-SITU 试验获得坝体的动力学特性 Lidija Krstevska1, Ljubomir Taskov2 1,ass.professor, Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology-IZIIS,University“Ss.Cyril and Methodius”Salvador Aljende73, 1000 Skopje, Macedonia ,lidija@pluto.iziis.ukim.edu.mk 2,professor,IZIIS,University“Ss.Cyril and Methodius Salvador Aljende73, 1000 Skopje, Macedonia taskov@pluto.iziis.ukim.edu.mk 摘要：本文主要论述的是在 Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology (IZIIS) , Skopje, Republic of Macedonia 进行的 in-situ 大坝试验。试 验的主要目的是定义大坝动力学特性：自然频率，震动模型形态和阻尼系数。在过去的 35 年间包括堆石坝、混凝土坝和 RC 坝的 20 多座大坝，通过强迫震动或者微震方法进行 全幅，in-situ 的结构检验。本文将提供在不同条件下这些典型结构测验实施的检验方法、 设备和有代表性的结果。为进一步成功的评估大坝地震稳定性和抵抗力提供重要的数据。 关键词：微震； 受迫振动；共振频率；模型形态 1 简介 足尺寸模型震动试验的主要目的是估计动力特性：自然频率，震动模型形状和阻尼系数。 这些数据要求试验和解析解的相关性，并且能为精确的数学模型公式提供重要的信息。通常 有两种形式的试验模型：受迫振动（由振动器产生谐和振动力）和微震（通过风或者周围环 境的其它刺激）。这两种形式可应用于建筑物、桥梁、大坝、塔和其它的结构。 本文详细描述了所作的大坝试验。大坝处于不同的水位线下对动力特性的影响也进行了研究。 这个影响在弯曲大坝比如拱坝中很明显，但是在大体积坝中比如堆石坝和混凝土重力坝中不是很 明显。具体试验结果显示在表 1 中。 2 试验方法 为了确定坝的实际运行状态，即定义它们的动力特性：自然频率，震动模型形态和阻尼 系数，采用两种不同的试验方法：微震和受迫振动。 2.1 微震方法 微震测验步骤主要是记录和处理结构对风和其它外界振动发生的响应。这个方法的优点 是试验设备轻便容易运输和管理，并且不影响结构的正常使用。 试验的理论基础是基于刺激力相对于平变幅谱是一个稳定随机的过程。试验包括实时振动 的记录和通过快速傅利叶转换进行数据的处理，即获得傅利叶变幅谱。光谱的顶点定义了大 坝的自然频率，模型形态由记录得到的沿坝厂方向每个点的光谱振幅标准化得到。阻尼系数 577 水电 2006 年国际研讨会 可以从施加一半能量得到的变幅谱中获得，这个方法是基于共振和接近于共振点的频率的差 异性而实施的。 图 1 是进行微震试验所需要的设备。 表 1 通过受迫/微振方法的大坝试验（IZIIS 试验） 大坝名称 类型 高度 坝 顶 长 施加的试验方法 试验时间 (m) 度(m) Ma