李兵++董毓利++王勇++娄永杰

摘要：采用自制火灾试验炉对整体钢框架中4个钢筋混凝土连续板格和2个组合钢梁的热振动特性进行了试验研究。采集了构件受火时的加速度信号并尝试利用希尔伯特变换提取主频率，并对加速度信号进行时域分析和频域分析。时域分析结果表明：加速度信号强度与边界约束和裂缝开展密切相关，约束越强，振动信号越弱；主裂缝开展导致板格加速度信号发生突变，而组合钢梁的信号突变则受到应力重分布和主裂缝开展的影响；升温阶段加速度曲线可分为3个阶段，前期和后期振动幅值很小，中期振动幅值较大且伴随较多的信号突变。频域分析结果表明：受火时主频率变化显著并呈现下降的趋势，但频率改变只能反映裂缝开展程度，不能确定裂缝位置，且频率变化近似与挠度的变化过程相对应；通过振动特征分析可以有效监测楼板的变形、裂缝开展等受火行为。

关键词：整体钢框架；连续板；热振动特性；希尔伯特变换；主频率

中图分类号：TU375.4 文献标志码：A

0 引 言

常温下基于振动的损伤监测在航空航天、机械、土木工程等领域获得了广泛应用，其研究的重点包括实时数据采集系统的开发和损伤数据识别算法[13]2个方面。研究结构振动损伤随温度变化的文献中，温度范围基本在-20 ℃～40 ℃之间，主要考虑季节变化和阳光辐射对结构振动频率的影响[47]。文献[4]认为温度和湿度的增长会引起混凝土板频率降低，阻尼比增加；……