土-结构相互作用体系结构动力特性复模态识别法

摘要

为从土-结构相互作用体系的大量振动模态中识别结构相关模态及量化辐射阻尼对结构模态阻尼比的影响,提出了复模态识别法。该方法由状态空间法计算包括辐射阻尼、材料阻尼影响的土-结构整体有限元模型的复模态,由复模态质量识别结构相关模态,由此得到辐射阻尼影响下结构的模态阻尼比。以1个2自由度土-结构相互作用体系为例,进行复模态识别法的动力特性计算,验证了黏弹性人工边界下有限元模型的复模态分析的模态阻尼比包含了辐射阻尼效应;在此基础上,研究了辐射阻尼、结构材料阻尼和土体材料阻尼对结构模态阻尼比的影响。计算结果表明:局部复模态质量比可有效地从众多模态中识别结构相关模态;土-结构相互作用体系的结构模态阻尼比主要受辐射阻尼和结构材料阻尼影响,土体的剪切波速越低,辐射阻尼对结构模态阻尼比的贡献越大。