柯世堂 余玮 朱鹏 侯宪安 姚友成 王振宇 高玲

摘要：现行冷却塔结构阻尼比均借鉴荷载规范中钢筋混凝土的5%取值，考虑到冷却塔结构自身构型和材料属性，在理论上其真实阻尼比应小于规范值;阻尼比作为风与地震动力分析的重要输入参数，其取值大小将直接影响冷却塔抗风及抗震安全性，然而，现阶段国内外均缺乏大型冷却塔的现场实测和阻尼比取值研究。选取国内8座典型塔高和塔型的冷却塔进行现场测试，获取了环境激励下塔筒典型部位的加速度响应振动信号。首先采用随机减量法和自然激励技术对实测信号进行预处理，然后结合ARMA，ITD和STD三种模态识别方法获得冷却塔前10阶结构自振频率和阻尼比，并将实测值与有限元结果进行对比和误差分析，再借鉴振型组合的思路推荐了8座测试塔的等效综合阻尼比，最后给出了以基频为目标函数的前10阶模态阻尼比和等效综合阻尼比的估算公式。研究表明，8座冷却塔实测频率与有限元分析结果较为一致，基频最大相差为4.4%;阻尼比识别结果分布较为离散，前10阶模态阻尼比最大为2.86%;8座测试塔的综合等效阻尼比范围均在1.13%-2.16%，误差分析结果表明本文提出的阻尼比拟合公式精度高、稳定性好。

关键词：模态识别;冷却塔;现场实测;自振频率;阻尼比

中图分类号：TU311.3;TU991.34⁺2 文献标志码：A 文章编号：1004-4523（2020）01-0035-12

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.01.004

引言

中国建筑结构荷载规范和高耸结构设计规范中均规定：钢筋混凝土结构的阻尼比取值为5%。……