张大英，张帅枫，孙庆珍，梁醒培

粮食群仓的环境振动测试和角仓边仓振动响应分析

张大英1，张帅枫1，孙庆珍1，梁醒培2

（1.郑州航空工业管理学院土木建筑学院，郑州 450046； 2. 河南工业大学土木建筑学院，郑州 450001）

为了获取群仓准确的动力特性参数从而更合理地进行群仓的抗震设计，从粮食储藏工程考虑，对实际工程中一组三排五列的粮食群仓的振动特性进行了分析。基于结构振动理论和有限元数值分析，考虑结构对称性、荷载对称性和工程实际情况，制定了环境振动测试粮食群仓的优化方案；利用最小二乘法、五点三次平滑法和数字滤波的方法对测试信号进行了处理，得到了有效的测点加速度响应数据。基于控制理论和振动系统的运动方程，引入变换矩阵，推导了环境振动下利用测点加速度响应数据进行粮食群仓振型计算的公式，从而得到前四阶振型及对应的频率，各阶振型形态和模拟结果相同；前四阶频率计算值分别为2.28、3.45、6.37、8.26 Hz，对应模拟值分别为2.35、3.56、6.31、8.16 Hz，模拟值与计算值误差分别为3.07%、3.19%、0.94%、1.21%。进一步对角仓和边仓的振动反应进行分析，结果发现：两个仓体的第一阶振型均沿着粮食群仓整体的短轴方向，以剪切型为主，振型幅值基本一致，相邻仓体间的约束作用对一阶振动反应几乎没有影响；两个仓体的第二阶振型均沿着粮食群仓整体的长轴方向，仍以剪切型为主，但振型幅值不同，边仓小于角仓；两个仓体的第三阶振型形态为绕粮食群仓整体中心的扭转，短轴方向测点转动幅值大于长轴方向测点；……