基于环境振动的设缝相邻结构模态参数识别及有限元模型修正的开题报告.docx

基于环境振动的设缝相邻结构模态参数识别及有限元模型修正的开题报告
一、研究背景
随着现代建筑结构的日益复杂，其安全性、舒适性等方面的要求也在逐渐提高。而建筑结构的振动是其安全性和舒适性的重要指标之一，因此，对于建筑结构振动的研究变得越来越重要。
其中，设缝相邻结构是一种常见的建筑结构形式，其结构具有良好的柔性和层间位移能力。但是，这种结构体系在遭受环境振动、台风等自然灾害时容易发生共振，因此需要对其模态参数进行识别和有限元模型进行修正。
二、研究内容
本研究的主要内容包括：
1.设缝相邻结构振动模态参数的识别。通过使用加速度传感器等仪器检测设缝相邻结构的振动状态，利用模态分析的方法对其振动模态参数进行识别，包括频率、阻尼比、振型等参数。
2.设缝相邻结构的有限元模型的建立。根据识别得到的振动模态参数，建立设缝相邻结构的有限元模型。
3.有限元模型的修正。通过比较实测振动数据和有限元模拟的结果，修正有限元模型，以尽可能准确地模拟设缝相邻结构的振动响应。
三、研究方法
本研究将使用模态分析和有限元分析相结合的方法来研究设缝相邻结构的振动特性。
1.模态分析：通过加速度传感器等仪器，获取设缝相邻结构在受到振动刺激时的振动数据，然后使用模态分析的方法对其振动模态参数进行识别。
2.有限元分析：将设缝相邻结构的有限元模型建立出来，并设置与实测振动数据相同的边界条件，通过有限元分析的方法模拟该结构体系在受到振动刺激时的振动响应。
3.模型修正：将实测振动数据与有限元模拟结果进行比较，发现差异并对其进行修正，以尽可能准确地模拟设缝相邻结构的振动响应。
四、研究意义
本研究的意义在于：
1.增强建筑结构的安全性和舒适性。通过对设缝相邻结构的振动特性进行研究，可以更好地控制结构的振动，提高其安全性和舒适性。
2.探索新的研究方向。由于设缝相邻结构的特殊性，其振动特性的研究尚未有深入的探索，因此本研究将开拓新的研究方向。
3.提高有限元模型的准确性。有限元模型是结构设计的重要工具，在研究设缝相邻结构的模态参数识别及有限元模型修正过程中，可以进一步提高有限元模型的准确性。
五、预期成果
本研究的预期成果包括：
1.设缝相邻结构振动模态参数的识别结果。
2.设缝相邻结构的有限元模型。
3.通过对有限元模拟结果和实测振动数据进行比较，得出有限元模型的修正结果。
4.对设缝相邻结构振动特性进行分析，为后续研究提供参考。
六、研究计划
本研究计划分为以下几个阶段：
1.设缝相邻结构振动特性的研究背景和相关文献调研。
2.设备采购和实测振动数据的获取。
3.设缝相邻结构振动模态参数的识别。
4.设缝相邻结构的有限元模型建立。
5.有限元模型的修正。
6.结果分析和论文撰写。
七、论文结构
本论文主要包括以下部分：
1.绪论。介绍设缝相邻结构的研究背景、意义和研究现状，并阐述本研究的研究思路、研究目的和预期成果。
2.设缝相邻结构振动特性的实验研究。介绍实验设备的采购和实测振动数据的获取，以及对实测数据的分析处理。
3.设缝相邻结构有限元模型的建立。该部分主要介绍有限元模型的建立方法、模型参数的设置及边值条件的确定。
4.有限元模型修正。通过与实测数据进行比较，对有限元模型进行修正，使其更加准确地模拟设缝相邻结构的振动响应。
5.结果分析。分析实验和模拟结果的差异，并说明其中的原因和影响。
6.结论。总结本研究的主要成果，分析其对设缝相邻结构的振动特性研究及有限元模型修正等方面的意义和影响。
参考资料：
1.王冬梅,申伟,董岩山等.基于小波分析和S-Transform的框架结构振动模态参数识别[J].建筑结构,2019,49(1):62-68.
2.徐贵庆,王中梁.建筑结构振动与控制[M].北京:科学出版社,2017.
3.徐栋,黄军双,肖翌枫等.建筑结构振动响应实验及其数值模拟技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.