基于强震记录的水口混凝土重力坝模态分析

摘要

文章根据水口水电站混凝土重力坝强震观测台阵在四次不同地震中的地震记录资料,采用ARX模型和频谱分析法对重力坝的动力特性进行研究。论文推导并验证了多输入单输出ARX模型的适用性与有效性,研制了相应的计算程序,并首次将该方法运用于重力坝的模态识别。识别的模态频率和阻尼比与传统的峰值点拾取法基本一致,也与有限元法计算结果接近,说明结构的自振频率和阻尼比主要是由结构本身特性所决定的,表明ARX模型识别的动力特性是正确的,且能避免峰值法求解过程平滑处理和傅里叶变换容易导致在频率较接近的地方出现频率遗漏的现象,可应用于其它结构的模态识别。识别的阻尼比均小于5%,表明几次地震过程对大坝的影响不大,坝体仍在线弹性范围内。