李晗，楊彬，張其林，熊海貝

(1. 同濟(jì)大學(xué) 建筑工程系，上海，200092；2. 同濟(jì)大學(xué) 結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所，上海，200092)

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)最初用于橋梁大壩等土木工程基礎(chǔ)設(shè)施[1-2]。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，健康監(jiān)測(cè)已逐漸應(yīng)用于大型復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中。1982 年，Celebi等[3]對(duì)美國(guó)舊金山的一棟24層鋼框架建筑進(jìn)行了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效地獲得了環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的加速度和側(cè)向位移，為結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估、運(yùn)營(yíng)維護(hù)以及抗震性能研究提供了寶貴資料。1993 年，Browjohn 等對(duì)1 幢280 m 的65 層高層建筑進(jìn)行了動(dòng)力特性監(jiān)測(cè)[4-5]。2002 年，加利福利亞理工學(xué)院的米利肯圖書館大樓內(nèi)建立了一套完備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(R2SHAPE)[6]。由加利福利亞理工學(xué)院、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局等機(jī)構(gòu)共同建立。到目前為止，國(guó)外許多超高層建筑均建立了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本有多達(dá)100 幢高層建筑建立了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，美國(guó)加利福利亞州有150 多幢，臺(tái)灣40 多幢[7-8]。國(guó)內(nèi)的廣州新塔[9]和上海環(huán)球金融中心2 座超高層建筑也設(shè)置了較完備的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)其他超高層建筑、部分奧運(yùn)場(chǎng)館[10-11]和世博場(chǎng)館[12-13]等大跨度結(jié)構(gòu)均進(jìn)行了部分或?qū)ｍ?xiàng)的結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測(cè)。然而，目前的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)主要對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)開展監(jiān)測(cè)，對(duì)處于施工過(guò)程的建筑結(jié)構(gòu)開展監(jiān)測(cè)還并不多見(jiàn)。對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)而言，施工階段進(jìn)行監(jiān)測(cè)可能更為重要。因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)通常是對(duì)完整的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，而實(shí)際結(jié)構(gòu)是經(jīng)歷了整個(gè)施工建造過(guò)程后成型的。在這個(gè)過(guò)程中，結(jié)構(gòu)從無(wú)到有、材料性能也隨著時(shí)間發(fā)生變化。對(duì)多層建筑而言，這種區(qū)別造成的影響不是很大，但高層建筑結(jié)構(gòu)對(duì)微小變形十分敏感，極易因此造成內(nèi)力過(guò)大，甚至結(jié)構(gòu)破壞。上海中心大廈是上海市的地標(biāo)性重點(diǎn)工程，將于2014年建成并交付使用。為分析施工階段超高層結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的變化，本文以施工階段的上海中心為背景，對(duì)施工過(guò)程中上海中心的動(dòng)力特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析。采用頻域峰值法和時(shí)域隨機(jī)子空間2 種方法對(duì)施工階段下的前三階模態(tài)頻率進(jìn)行識(shí)別。同時(shí)，為減少施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)的影響，提出利用短時(shí)傅里葉變換對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻域分析。最后，將識(shí)別結(jié)果與有限元模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)比較。結(jié)果表明2種識(shí)別方法的識(shí)別結(jié)果基本一致，識(shí)別結(jié)果可靠，但由于有限元模型不能準(zhǔn)確模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)的施工情況，識(shí)別值因此低于有限元值。通過(guò)對(duì)各施工階段下的動(dòng)力測(cè)試結(jié)果，可對(duì)上海中心的初始有限元模型進(jìn)行修正，為今后運(yùn)營(yíng)期間的健康監(jiān)測(cè)和損傷識(shí)別提供更為精確的基準(zhǔn)模型。此外，還能為超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工控制提供有價(jià)值的參考。

1 上海中心介紹

上海中心大廈位于上海浦東新區(qū)陸家嘴金融中心區(qū)Z3-1 和Z3-2 地塊，總高度632 m，建成后將成為浦東最后一座超高層建筑也是我國(guó)第一高樓，并與金茂大廈、環(huán)球金融中心共同組成1 組三角的“品”字型關(guān)系的建筑群。它主要包括1 幢超高層塔樓建筑(塔頂建筑高度632 m，結(jié)構(gòu)屋頂高度約580 m)、1 幢7層高的裙房建筑和1 個(gè)5 層地下室建筑。結(jié)構(gòu)采用巨型框架伸臂核心筒結(jié)構(gòu)體系，由鋼筋混凝土核心筒，巨型框架以及伸臂桁架組成。中央核心筒底部為30 m×30 m 方形混凝土筒體。從第5 區(qū)開始，核心筒四角被削掉，逐漸變化為十字形，直至頂部。伸臂桁架將塔樓沿高度方向分為8 個(gè)區(qū)段，并結(jié)合徑向桁架與環(huán)帶桁架將巨型框架與核心筒聯(lián)系起來(lái)，組成“巨型框架—核心筒—外伸臂”結(jié)構(gòu)體系。由于上海中心大廈結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和重要性，有必要對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)施從施工階段到運(yùn)營(yíng)階段的長(zhǎng)期動(dòng)力特性監(jiān)測(cè)，以建立全面的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，為結(jié)構(gòu)的施工指導(dǎo)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和性能評(píng)估提供支持。

圖1 上海中心大廈結(jié)構(gòu)體系Fig.1 Structural system of Shanghai Tower

2 施工階段有限元?jiǎng)恿μ匦苑治?/h2>

2.1 模型參數(shù)

采用有限元分析軟件Midas/Gen 7.8 對(duì)上海中心大廈施工過(guò)程進(jìn)行模擬，基本設(shè)計(jì)參數(shù)如表1 所示。計(jì)算模型可分為鋼結(jié)構(gòu)部分(巨型框架)和混凝土結(jié)構(gòu)部分(核心筒)。其中巨型柱混凝土部分采用板單元，鋼骨采用梁?jiǎn)卧?；核心筒采用墻單元模擬，其他部分均采用梁?jiǎn)卧?。巨型柱混凝土板單元與鋼骨梁?jiǎn)卧ㄟ^(guò)節(jié)點(diǎn)耦合的方式協(xié)同工作，底部約束考慮深基礎(chǔ)效應(yīng)從而設(shè)為固定端約束。由于結(jié)構(gòu)伸臂桁架需要在最后的施工階段進(jìn)行施工，有限元模型并未考慮伸臂桁架影響。其中梁?jiǎn)卧?4 270 個(gè)，板單元13 299 個(gè)，墻單元8 315 個(gè)，有限元模型單元總數(shù)為55 884 個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)25 787 個(gè)。

圖2 Midas 有限元計(jì)算模型Fig.2 Finite element analysis model for Midas

表1 基本設(shè)計(jì)參數(shù)Table 1 Basic design parameters

2.2 動(dòng)力特性分析

施工階段中的結(jié)構(gòu)體系處于時(shí)變狀態(tài)。為分析各施工階段中結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的變化，依據(jù)結(jié)構(gòu)特性劃分為9 個(gè)施工階段，即每完成1 個(gè)區(qū)段為1 個(gè)施工階段(圖1)。表2 所示為各施工階段下前3 階模態(tài)頻率的有限元結(jié)果。通過(guò)對(duì)各施工階段的前3 階振動(dòng)模態(tài)分析可知上海中心自振特性有如下特點(diǎn)：

(1) 結(jié)構(gòu)基頻較低，施工完畢后結(jié)構(gòu)的一階頻率為0.140 7 Hz，結(jié)構(gòu)整體剛度較?。?/p>

(2) 前2 階模態(tài)為主軸方向的平動(dòng)振型，第3 階為扭轉(zhuǎn)振型。施工完畢后的第1 扭轉(zhuǎn)周期與第1、第2階平動(dòng)周期之比分別為0.451 及0.454，小于《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ 3—2010》中第3.4.5 條規(guī)定的限值0.85；

(3) 在各施工階段中，第1 階平動(dòng)與第2 階平動(dòng)周期較為接近，該特性符合GB 50011—2010(《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》)中第3.5.3 條規(guī)定：“結(jié)構(gòu)在2 個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近?！?/p>

(4) 第1 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)周期同時(shí)隨著施工進(jìn)度的增加，結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率開始逐漸降低，在完成第4 區(qū)段的施工后(工況4)，頻率變化逐漸減小，頻率趨于穩(wěn)定。

表2 各施工工況前5 階頻率Table 2 First five frequencies in different construction states Hz

圖3 前3 階有限元振型圖(工況5)Fig.3 First three vibration mode shapes of Shanghai Tower at construction stage 5 computed from FEM

3 模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法介紹

由于環(huán)境激勵(lì)的不可測(cè)性，對(duì)模態(tài)參數(shù)的識(shí)別僅能基于結(jié)構(gòu)的輸出響應(yīng)來(lái)進(jìn)行。近幾年來(lái)，基于環(huán)境激勵(lì)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法逐漸成為研究熱點(diǎn)之一。國(guó)內(nèi)外研究者提出多種基于輸出響應(yīng)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法，這些方法各有優(yōu)劣[14]。為保證識(shí)別的精度，本文采用2 種識(shí)別方法，即基于頻域的峰值法[2]和基于時(shí)域的隨機(jī)子空間法[15]進(jìn)行計(jì)算。

3.1 峰值法

峰值法的基本公式如下：

式中：Gx(j w)為輸入信號(hào)的功率譜； H(j w)為傳遞函數(shù)； Gy(j w)為輸出信號(hào)的功率譜。

通常假定環(huán)境輸入具有白噪聲特性，其功率譜函數(shù)Gx(j w)為常數(shù)，因而輸出信號(hào)的功率譜函數(shù)Gy(j w)在特征頻率 wi處出現(xiàn)的峰值與傳遞函數(shù)H(j w)對(duì)應(yīng)，此時(shí)即可通過(guò)功率譜峰值坐標(biāo)來(lái)確定特征頻率。

當(dāng)實(shí)測(cè)點(diǎn)較多時(shí)，為包含所有測(cè)點(diǎn)的功率譜信息，可利用平均正則化功率譜密度(ANPSDs)來(lái)選取峰值，進(jìn)行平率識(shí)別。計(jì)算公式為

式中：n 為總測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)； Giy(j w)為第i 個(gè)測(cè)點(diǎn)的功率譜密度。

3.2 隨機(jī)子空間法

對(duì)于線性多自由度系統(tǒng)，其隨機(jī)狀態(tài)空間模型可表示為

其中：xk為離散時(shí)間狀態(tài)向量；yk為結(jié)構(gòu)響應(yīng)；vk和wk(k=1, …, N，N 為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度)是測(cè)量噪聲和建模及處理過(guò)程中引起的噪聲；A 為特征矩陣，表示系統(tǒng)的全部動(dòng)力特性；C 為輸出矩陣，描述內(nèi)部狀態(tài)怎樣轉(zhuǎn)化到外界的測(cè)量值。

系統(tǒng)的特性完全由特征矩陣A 的特征值和特征向量表示。特征矩陣矩陣A 可利用Hankel 矩陣進(jìn)行求得。Hankel 矩陣可利用相關(guān)函數(shù)Rk按下列形式構(gòu)成：

其中：Rk為相關(guān)函數(shù)；Oi和Ci分別是離散狀態(tài)空間方程的可觀矩陣和可控矩陣，分別為：

對(duì)Hankel 矩陣進(jìn)行奇異值分解，再根據(jù)矩陣Oi和Ci的特點(diǎn)，即可求得矩陣A 和C。

特征矩陣A 的特征值分解如下：

由Λ 矩陣得到離散的特征值 λi后，可用下式求得系統(tǒng)的特征值 λic：

式中：wi和ξi是第i 階的固有圓頻率和阻尼因子。

至此，可得結(jié)構(gòu)的第i 階頻率f 和振型向量Φ 為：

4 施工階段環(huán)境振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)

4.1 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境振動(dòng)測(cè)試方案

由于早期施工階段結(jié)構(gòu)基頻較大，結(jié)構(gòu)自身因環(huán)境脈動(dòng)引起的加速度響應(yīng)較小，且易受到施工活動(dòng)影響。為保證數(shù)據(jù)的有效性，從2011-12 完成第2 區(qū)段的外框筒體施工(第21 層)和第3 區(qū)段的核心筒(第36層)施工時(shí)(工況2)，開始對(duì)結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

考慮到施工環(huán)境影響，施工期間的加速度計(jì)均布置在各加強(qiáng)層中。同時(shí)，考慮到核心筒施工流水先于外框架施工流水，為及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的動(dòng)力響應(yīng)，還分別于核心井筒的最高層和外框架組合樓板的最高層各布置2 個(gè)活動(dòng)測(cè)點(diǎn)(圖4)，測(cè)點(diǎn)均布置在核心筒內(nèi)。每個(gè)測(cè)點(diǎn)安裝2 個(gè)加速度計(jì)進(jìn)行同步采集，分別采集X 與Y 方向的加速度信號(hào)。

4.2 測(cè)試的儀器設(shè)備

圖4 移動(dòng)加速度計(jì)平面位置Fig.4 Location of accelerometer

從有限元模型的動(dòng)力特性分析來(lái)看，上海中心的模態(tài)頻率主要以低頻為主。為保證低頻的采集精度，環(huán)境振動(dòng)測(cè)試采用的加速度計(jì)選用具有低頻高靈敏度的朗斯LC0132T 型加速度傳感器(圖5)，其測(cè)量頻率范圍DC～500 Hz?？紤]到低階模態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較大，且上海中心的前5 階模態(tài)在工況2 后遠(yuǎn)小于5 Hz，為保證采集信號(hào)保真度和結(jié)構(gòu)低階頻率的監(jiān)測(cè)精度，加速度的采樣頻率設(shè)為20 Hz。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄與分析

圖5 朗斯LC0T 型加速度計(jì)Fig.5 Accelerometer of Lance LC0T

圖6 加速度幅值均方根Fig.6 RMS of acceleration amplitude

測(cè)試采樣頻率選用20 Hz，每次記錄時(shí)間為1 h。圖6 所示為不同施工階段下核心筒施工最高層與外框架施工最高層的加速度幅值均方根(RMS)。圖6 中結(jié)果表明如下特點(diǎn)：(1) 隨著樓層的增加，加速度幅值呈線性上升趨勢(shì)；(2) 2 個(gè)方向的RMS 相差不大，表明結(jié)構(gòu)兩方向剛度較為接近；(3) 核心筒振動(dòng)幅度是外框架振動(dòng)幅度的5～7 倍，表明外框架對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度具有較大的增強(qiáng)作用。

圖7 和圖8 所示為2013 年5 月現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到的加速度響應(yīng)時(shí)程數(shù)據(jù)。此時(shí)核心筒施工最高層為第111層，外框架為第86 層。分別在核心筒和外框架最高層布置加速度計(jì)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)。由圖可見(jiàn)：核心筒處2 方向的加速度響應(yīng)差異較大，X 方向振動(dòng)較為強(qiáng)烈，“毛刺”較多；外框架處加速度幅值相比核心筒處小，兩方向的振動(dòng)幅度相同，且加速度響應(yīng)較平滑，“毛刺”較少，可初步推斷“毛刺”現(xiàn)象為施工活動(dòng)導(dǎo)致。

圖7 核心筒111 層測(cè)點(diǎn)加速度時(shí)程(2-05)Fig.7 Acceleration response at core tube on 2-05

圖8 外框架第86 層測(cè)點(diǎn)加速度時(shí)程(2-05)Fig.8 Acceleration response at core tube in 86th floor on 2-05

圖9 所示為第86 層X(jué) 方向測(cè)點(diǎn)的60 s 加速度時(shí)程數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)加速度時(shí)程呈現(xiàn)一定的波形，但突變點(diǎn)較多，對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波平滑處理，從濾波后數(shù)據(jù)可看到加速度時(shí)程數(shù)據(jù)的最大振動(dòng)周期為6 s 左右，即0.16 Hz。

圖9 60 s 加速度時(shí)程(第86 層X(jué) 方向)Fig.9 Acceleration response of 60 s (X direction in 86th floor)

5 模態(tài)參數(shù)識(shí)別

5.1 參數(shù)識(shí)別與短時(shí)傅里葉變換

如第3 節(jié)所述，結(jié)構(gòu)2 個(gè)方向的主軸彎曲模態(tài)的動(dòng)力特性極為接近。為保證識(shí)別精度，避免模態(tài)間相互干擾，分別對(duì)X 和Y 2 個(gè)方向進(jìn)行模態(tài)頻率識(shí)別。因篇幅所限，此文僅給出2013-05 的識(shí)別結(jié)果。

外框架第86層和核心筒第111 層子空間法與峰值法識(shí)別結(jié)果見(jiàn)圖10 和圖11。從圖10 和11 可見(jiàn)：2種識(shí)別方法在識(shí)別低階模態(tài)的結(jié)果上基本一致，均能識(shí)別出各方向的前二階模態(tài)，且由于扭轉(zhuǎn)模態(tài)在X 與Y 方向均存在振動(dòng)，因而在X 與Y 的識(shí)別結(jié)果中均出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)模態(tài)。

從2 種方法的識(shí)別結(jié)果來(lái)看，隨機(jī)子空間法相比峰值法對(duì)高階頻率的識(shí)別較好，識(shí)別精度高于峰值法，但存在虛假模態(tài)的影響。因而在實(shí)際模態(tài)識(shí)別應(yīng)用中，需兩種方法結(jié)合使用。

圖10 子空間法與峰值法識(shí)別結(jié)果(外框架第86 層)Fig.10 Identification of physical modes by SSI-COVmethod and PPK method (86th floor of frame)

圖11 子空間法與峰值法識(shí)別結(jié)果(核心筒第111 層)Fig.11 Identification of hysical modes by SSI-COVmethod and PPK method (111st floor of core tube)

比較圖10 和圖11 可見(jiàn)：核心筒相比外框架的識(shí)別精度低，無(wú)法得到準(zhǔn)確的模態(tài)頻率。X 方向丟失了扭轉(zhuǎn)模態(tài)，Y 方向的前幾階模態(tài)均無(wú)法識(shí)別。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析，推斷該現(xiàn)象為施工活動(dòng)導(dǎo)致。原因在于采用的峰值法與隨機(jī)子空間法均假設(shè)信號(hào)數(shù)據(jù)是平穩(wěn)隨機(jī)的，具有各態(tài)歷經(jīng)性，因而在加速度采集過(guò)程中外界施工活動(dòng)的干擾會(huì)對(duì)模態(tài)的實(shí)測(cè)結(jié)果有著明顯影響。

為分析施工環(huán)境對(duì)采集數(shù)據(jù)的影響，采用短時(shí)傅里葉變換對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析。短時(shí)傅里葉變換作為傅里葉變換的一種變形，可對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行分析，來(lái)得到信號(hào)時(shí)頻域特性。STFT 的主要方法是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)加窗，將加窗后的數(shù)據(jù)再進(jìn)行傅里葉變換，使得變換為時(shí)間t 附近 Δt 時(shí)間上的局部譜，并通過(guò)在整個(gè)時(shí)間軸上平移窗函數(shù)得到信號(hào)的時(shí)頻圖。

圖12 所示為經(jīng)過(guò)短時(shí)傅里葉變換后加速度響應(yīng)的時(shí)頻圖。由圖12 可見(jiàn)：施工活動(dòng)對(duì)外框架的振動(dòng)影響很小，脊線明顯且隨時(shí)間無(wú)明顯變化，但施工活動(dòng)對(duì)核心筒的振動(dòng)影響較大，影響呈現(xiàn)突發(fā)、無(wú)規(guī)律性。該結(jié)果與實(shí)際現(xiàn)象相符。施工電梯、起吊機(jī)等施工機(jī)械均安裝于核心筒處，并且核心筒的施工流水先于外框架，剛度相比外框架較弱，更易受到施工活動(dòng)的影響，因而核心筒比外框架更容易受到施工活動(dòng)的影響。

圖12 短時(shí)傅里葉變化Fig.12 Time-frequency spectrum of acceleration response by STFT method

為減少施工活動(dòng)對(duì)識(shí)別的影響，依據(jù)短時(shí)傅里葉時(shí)頻圖對(duì)第111 層2 個(gè)方向的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行選取，對(duì)施工干擾較小的數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)識(shí)別。從圖13 可見(jiàn)：取用施工干擾較小時(shí)段的響應(yīng)數(shù)據(jù)能較好的提高識(shí)別精度。X 方向已能識(shí)別出扭轉(zhuǎn)模態(tài)，Y 方向能識(shí)別出第1階和第2 階彎曲模態(tài)。結(jié)果表明：當(dāng)選取施工活動(dòng)影響較小的數(shù)據(jù)段進(jìn)行模態(tài)識(shí)別時(shí)，識(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確，在一定程度上剔除了外界干擾對(duì)識(shí)別的影響。但由于數(shù)據(jù)長(zhǎng)度減少，識(shí)別精度下降，例如Y 方向未能識(shí)別出扭轉(zhuǎn)模態(tài)，出現(xiàn)了模態(tài)丟失現(xiàn)象。

圖13 識(shí)別結(jié)果(核心筒Y 向)Fig.13 Identification of physical modes improved by SWFT(Y direction of core tube)

5.2 結(jié)果對(duì)比與分析

表3 模態(tài)參數(shù)識(shí)別結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比Table 3 Comparation between indentification result and FEM result

6 結(jié)論

(1) 施工期間，核心筒施工最高層的振動(dòng)幅度是外框架施工最高層振動(dòng)幅度的5～7 倍，說(shuō)明核心筒受外界環(huán)境激勵(lì)較大，同時(shí)也表明核心筒剛度較小，外框架對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度增加較大。

(2) 結(jié)構(gòu)基頻較低，主要以水平振動(dòng)為主，兩方向的振動(dòng)特性較接近，為避免模態(tài)間相互干擾，可分別對(duì)2 個(gè)方向分別進(jìn)行識(shí)別。

(3) 通過(guò)基于頻域的峰值法與基于時(shí)域的隨機(jī)子空間法對(duì)施工階段中結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性進(jìn)行了識(shí)別，2種方法的識(shí)別結(jié)果吻合良好，表明了識(shí)別方法的準(zhǔn)確性。峰值法計(jì)算效率高，缺點(diǎn)在于識(shí)別高階模態(tài)精度低；隨機(jī)子空間法能識(shí)別出較多的模態(tài)頻率，缺點(diǎn)在于存在虛假模態(tài)。因此，可分別采用上述2 種識(shí)別方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的識(shí)別，以保證結(jié)果的有效性。

(4) 由于有限元模型不能完全模擬施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，動(dòng)力特性識(shí)別值低于有限元結(jié)果。因此，對(duì)結(jié)構(gòu)在施工階段中的數(shù)值模擬還需進(jìn)一步研究。

(5) 在施工階段中，施工活動(dòng)對(duì)加速度監(jiān)測(cè)的影響較大。特別是對(duì)核心筒進(jìn)行加速度監(jiān)測(cè)時(shí)，特別要注意施工活動(dòng)的影響。

(6) 由于存在施工活動(dòng)，單一的從頻域與時(shí)域?qū)憫?yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析會(huì)受到施工活動(dòng)的影響，本文提出應(yīng)用短時(shí)傅里葉變換來(lái)選用合適的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以減少施工活動(dòng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響，從而得到準(zhǔn)確的識(shí)別結(jié)果。

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