【摘 要】
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地震具有极大的破坏性和危害性,我国是受地震灾害影响最为严重的国家之一,长久以来遭受了重大的人员伤亡及经济损失。上海环球金融中心作为超高层建筑的代表性建筑,其安全性受到多方关注。无论是前期对建筑进行合理设计还是后期对其进行损伤识别或者健康监测,结构的动力特性都是至关重要的,因此根据结构振动响应分析其动力响应具有非常重要的意义,本文基于上海环球金融中心在多次地震影响下的振动响应实测数据,对超高层建筑动
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地震具有极大的破坏性和危害性,我国是受地震灾害影响最为严重的国家之一,长久以来遭受了重大的人员伤亡及经济损失。上海环球金融中心作为超高层建筑的代表性建筑,其安全性受到多方关注。无论是前期对建筑进行合理设计还是后期对其进行损伤识别或者健康监测,结构的动力特性都是至关重要的,因此根据结构振动响应分析其动力响应具有非常重要的意义,本文基于上海环球金融中心在多次地震影响下的振动响应实测数据,对超高层建筑动力特性的精细化识别方法及模态参数识别问题展开研究。本文主要研究工作如下:（1）系统地介绍了峰值拾取法,半功率带宽法,解析模态分解法,随机减量法的改进方法-包络线随机减量法的理论基础,并基于Matlab平台实现了编程,利用编写的程序识别了上海环球金融中心模态参数。通过数据实验与现场实测数据处理的方式,研究和验证了在不同地震激励下,解析模态分解法滤波后的数据能够被包络线随机减量法准确识别,包络线随机减量法能准确识别出上海环球金融中心的模态参数,证明了本文所选用的数据处理方式的科学性与合理性,研究成果可为现场实测数据处理提供科学的理论支撑。（2）研究了不同地震影响下,超高层建筑上海环球金融中心的动力响应,包括:自振频率,阻尼比,振型等。结果表明,在不同地震影响下,上海环球金融中心的振动响应存在一定的差异性,且差异较小,其一阶自振频率最大相差2.39%,最小值相差0.06%;二阶自振频率最大相差8.11%,最小值相差0.043%。（3）在包络线随机减量法识别出的结构模态参数的基础上,研究了前两阶阻尼比随振幅的变化关系,前两阶阻尼比与振幅存在非线性正相关关系;通过研究不同地震影响下的振动响应,发现相较于阻尼比,自振频率对振幅变化的敏感性较低。（4）将不同学者识别上海环球金融中心的结果与本文结果相比较,发现本文自振频率与其他学者结果较为接近,相差最大时仅为5.24%,验证了本文结果的科学性与准确性,对比大楼阻尼器开启前后的阻尼比值,发现大楼振动响应主要受一阶模态影响。对比分析自振频率与振型的结果,发现峰值拾取法和包络线随机减量法识别的大楼两个方向自振频率基本一致,而不同地震影响下大楼两个方向前三阶振型也具有相当高的一致性,说明上海环球金融中心两个方向的刚度分布基本一致。
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