柯世堂 余瑋 朱鵬 侯憲安 姚友成 王振宇 高玲

摘要：現(xiàn)行冷卻塔結(jié)構(gòu)阻尼比均借鑒荷載規(guī)范中鋼筋混凝土的5%取值，考慮到冷卻塔結(jié)構(gòu)自身構(gòu)型和材料屬性，在理論上其真實(shí)阻尼比應(yīng)小于規(guī)范值;阻尼比作為風(fēng)與地震動(dòng)力分析的重要輸入?yún)?shù)，其取值大小將直接影響冷卻塔抗風(fēng)及抗震安全性，然而，現(xiàn)階段國內(nèi)外均缺乏大型冷卻塔的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和阻尼比取值研究。選取國內(nèi)8座典型塔高和塔型的冷卻塔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，獲取了環(huán)境激勵(lì)下塔筒典型部位的加速度響應(yīng)振動(dòng)信號(hào)。首先采用隨機(jī)減量法和自然激勵(lì)技術(shù)對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，然后結(jié)合ARMA，ITD和STD三種模態(tài)識(shí)別方法獲得冷卻塔前10階結(jié)構(gòu)自振頻率和阻尼比，并將實(shí)測(cè)值與有限元結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和誤差分析，再借鑒振型組合的思路推薦了8座測(cè)試塔的等效綜合阻尼比，最后給出了以基頻為目標(biāo)函數(shù)的前10階模態(tài)阻尼比和等效綜合阻尼比的估算公式。研究表明，8座冷卻塔實(shí)測(cè)頻率與有限元分析結(jié)果較為一致，基頻最大相差為4.4%;阻尼比識(shí)別結(jié)果分布較為離散，前10階模態(tài)阻尼比最大為2.86%;8座測(cè)試塔的綜合等效阻尼比范圍均在1.13%-2.16%，誤差分析結(jié)果表明本文提出的阻尼比擬合公式精度高、穩(wěn)定性好。

關(guān)鍵詞：模態(tài)識(shí)別;冷卻塔;現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè);自振頻率;阻尼比

中圖分類號(hào)：TU311.3;TU991.34⁺2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1004-4523（2020）01-0035-12

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.01.004

引言

中國建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范和高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中均規(guī)定：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比取值為5%。然而，大量高層及高聳建筑阻尼比實(shí)測(cè)結(jié)果表明：對(duì)于自振周期大于1.0s的建筑物，其實(shí)測(cè)阻尼比僅在2%左右，小于規(guī)范給定值5%。冷卻塔作為典型的高聳旋轉(zhuǎn)薄殼混凝土結(jié)構(gòu)，考慮到其自身構(gòu)型和材料屬性，其阻尼比從理論上應(yīng)小于常規(guī)高層建筑?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)是研究結(jié)構(gòu)響應(yīng)和動(dòng)力特性最直接有效的方式，現(xiàn)有針對(duì)冷卻塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)致效應(yīng)實(shí)測(cè)研究主要集中在表面的風(fēng)荷載分布特性，隨著冷卻塔朝著超高大化發(fā)展，風(fēng)與地震效應(yīng)已成為此類大型冷卻塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素，而阻尼比作為風(fēng)與地震動(dòng)力分析的重要輸人參數(shù)，其取值大小將直接影響冷卻塔抗風(fēng)及抗震安全性。然而，現(xiàn)階段國內(nèi)外均缺乏大型冷卻塔的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和阻尼比取值研究，這也成為制約冷卻塔大型化發(fā)展的瓶頸。

針對(duì)冷卻塔結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，最早發(fā)生在1960s英國West Burton電廠四塔組合，該測(cè)試塔高113.5m，外部沿環(huán)向和子午向共均勻布置了72個(gè)測(cè)點(diǎn)，內(nèi)部均勻布置了36個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)試獲得了此類冷卻塔內(nèi)外表面的平均風(fēng)壓分布曲線。1966年，RUSCheweyh對(duì)Ruhrgebiet Scholven電廠4座并行排列的114m高的加肋塔外表面風(fēng)壓進(jìn)行了實(shí)測(cè)，并將實(shí)測(cè)結(jié)果與其他學(xué)者試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。1971年，Niemann等對(duì)德國的weis-weiler冷卻塔進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，該塔高104m，風(fēng)壓傳感器安裝高度為63.5m，環(huán)向布置19個(gè)測(cè)點(diǎn)。1974年，sollenberger等對(duì)美國賓夕法尼亞州的Martins Greek冷卻塔進(jìn)行了風(fēng)壓現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，塔高126.8m，在塔筒喉部高度沿環(huán)向均勻布置了16個(gè)測(cè)點(diǎn)，研究了風(fēng)壓譜和測(cè)點(diǎn)問的風(fēng)壓相關(guān)性。1980年，Bamu等歸納總結(jié)了weisweiler塔、MatinCereek塔和Schmeehausen塔的實(shí)測(cè)結(jié)果，并對(duì)3座冷卻塔進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析，最后探討了風(fēng)振響應(yīng)特性和陣風(fēng)因子的取值。1981年，Pirner將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，給出了風(fēng)壓譜和相干系數(shù)的擬合公式。Sun等針對(duì)河北馬頭和廣東茂名兩座冷卻塔進(jìn)行了風(fēng)壓實(shí)測(cè)，1992年，周良茂等對(duì)北京石景山電廠兩座自然通風(fēng)冷卻塔進(jìn)行了實(shí)測(cè)，形成了國內(nèi)較早的冷卻塔風(fēng)荷載相關(guān)規(guī)定條款。文獻(xiàn)[18-19]以江蘇徐州電廠高166.7m的冷卻塔為對(duì)象，進(jìn)行了90和130m兩個(gè)高度的環(huán)向脈動(dòng)風(fēng)壓實(shí)測(cè)。然而，現(xiàn)有關(guān)于冷卻塔的平均和脈動(dòng)風(fēng)壓實(shí)測(cè)研究，主要針對(duì)塔筒內(nèi)外表面的平均和脈動(dòng)風(fēng)壓分布特性，關(guān)于結(jié)構(gòu)響應(yīng)和動(dòng)力特性的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)鮮有開展，僅有Winney對(duì)Didcot電廠的冷卻塔進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和模態(tài)識(shí)別，考慮到當(dāng)時(shí)的測(cè)試塔高度僅為114m，且考慮到該測(cè)試塔與目前主流的大型冷卻塔高度（≥180m）相差較大，其研究成果缺乏一定的代表性和可借鑒性。

鑒于此，選取國內(nèi)8座典型塔高和塔型的冷卻塔為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試目標(biāo)塔，獲取了環(huán)境激勵(lì)下冷卻塔塔筒典型部位的振動(dòng)加速度響應(yīng)信號(hào)。在此基礎(chǔ)上，首先采用隨機(jī)減量法（Random Decrement Tech-nique）和自然激勵(lì)技術(shù)（Natural Excitation Tech-nique）對(duì)實(shí)測(cè)加速度響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，然后結(jié)合ITD（Ibrahim Time Domain），STD（Spare TimeDomain）和ARMA（Auto-Regressive and MovingAverage Model）三種模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法獲得了冷卻塔前10階結(jié)構(gòu)自振頻率和阻尼比，并借鑒振型組合的思路推薦了8座測(cè)試塔的等效綜合阻尼比，最后基于實(shí)測(cè)阻尼比給出了以基頻為目標(biāo)函數(shù)的冷卻塔前10階模態(tài)阻尼比和等效綜合阻尼比的估算公式。主要結(jié)論對(duì)于此類冷卻塔阻尼比取值具有重要意義。

1工程概況

綜合考慮高度、塔型、建設(shè)年限及所處地域等因素，選擇國內(nèi)8座典型塔高和塔型的冷卻塔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，其中自然通風(fēng)濕式冷卻塔3座，分別為平圩三期冷卻塔、平圩二期冷卻塔及烏海海神冷卻塔;問接空冷塔4座，分別為陜西美鑫冷卻塔、蒙西君正冷卻塔、烏海君正冷卻塔及京能盛樂冷卻塔;高位收水冷卻塔1座，為山東壽光冷卻塔。圖1給出了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)8座冷卻塔全塔示意圖，表1給出了8座測(cè)試塔主要參數(shù)。考慮到國內(nèi)外已建成冷卻塔仍存在較多的中小型冷卻塔，測(cè)試塔中涵蓋了高度為80-150m的已建常規(guī)冷卻塔，亦包括了目前接近或超出規(guī)范高度限值的（超）大型冷卻塔。

2冷卻塔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法

2.1測(cè)試儀器及測(cè)點(diǎn)布置

冷卻塔結(jié)構(gòu)模態(tài)測(cè)試儀器主要包括加速度傳感器、動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)、信號(hào)傳輸導(dǎo)線、電腦。其中傳感器選擇美國PCB壓電式低頻加速度傳感器（型號(hào)：ICP-393C），靈敏度范圍為900-1100mv/g，頻響范圍可達(dá)到0.025-800Hz，滿足采集冷卻塔低頻多向振動(dòng)信號(hào)的試驗(yàn)要求。信號(hào)采集儀為DH5927動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、采集、存儲(chǔ)和分析。該系統(tǒng)配備了完整的硬件和軟件環(huán)境，具有極強(qiáng)的抗干擾能力，通過以太網(wǎng)通道擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)多通道并行同步采樣，并且具有信號(hào)長時(shí)問實(shí)時(shí)高速記錄功能。

為精確識(shí)別測(cè)試塔主要低階頻率和阻尼比，測(cè)試中沿冷卻塔塔筒表面子午向布設(shè)足夠數(shù)量的測(cè)點(diǎn)，圖2給出了冷卻塔模態(tài)測(cè)試測(cè)點(diǎn)布置示意圖，表

2給出了測(cè)試塔測(cè)點(diǎn)編號(hào)及對(duì)應(yīng)的高度。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)，首先依據(jù)測(cè)試方案中測(cè)點(diǎn)數(shù)量和位置沿冷卻塔內(nèi)外表面相應(yīng)位置布設(shè)，同時(shí)為便于拆卸，傳感器通過自制底板和高性能環(huán)氧樹脂材料與塔體固定，信號(hào)傳輸導(dǎo)線盡量沿筒壁固定并連接至信號(hào)采集儀，圖3給出了冷卻塔測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)傳感器的安裝示意圖。采用上述實(shí)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻塔結(jié)構(gòu)模態(tài)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，信號(hào)采集系統(tǒng)的采樣頻率設(shè)置為5Hz，考慮到部分測(cè)試?yán)鋮s塔高度較低，結(jié)構(gòu)自振頻率相對(duì)較大，測(cè)試中部分塔型增加了采樣頻率為20Hz的數(shù)據(jù)采集。每次采集前均對(duì)信號(hào)采集系統(tǒng)進(jìn)行多次清零和校準(zhǔn)，并對(duì)冷卻塔塔筒典型部位的加速度響應(yīng)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了連續(xù)觀測(cè)。

2.2實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)特征

環(huán)境激勵(lì)下的模態(tài)參數(shù)識(shí)別認(rèn)為系統(tǒng)所處的環(huán)境（如自然風(fēng)、地脈動(dòng)）能夠提供充分的激勵(lì)，具有無需對(duì)大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)、節(jié)省費(fèi)用、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，本文現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)所獲得的信號(hào)為冷卻塔受外界環(huán)境荷載激勵(lì)產(chǎn)生的加速度振動(dòng)響應(yīng)。

圖4給出了測(cè)試塔典型測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)加速度響應(yīng)時(shí)域和頻域曲線。由圖可知，塔筒典型測(cè)點(diǎn)的加速度時(shí)程曲線呈現(xiàn)出圍繞均值上下波動(dòng)的趨勢(shì)，且從頻域上分布可看出冷卻塔多模態(tài)參與了振動(dòng)，其中個(gè)別典型模態(tài)集中了較高的能量?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)所獲得的振動(dòng)加速度功率譜密度曲線在系統(tǒng)固有頻率處出現(xiàn)了明顯的峰值，反映了結(jié)構(gòu)自身的頻率信息，但環(huán)境激勵(lì)下所獲取的冷卻塔振動(dòng)加速度響應(yīng)中，除結(jié)構(gòu)自身的振動(dòng)響應(yīng)外，往往混有環(huán)境噪音等成分，測(cè)試塔功率譜密度曲線中均出現(xiàn)了明顯的背景響應(yīng)。同時(shí)由于冷卻塔自身頻率分布密集的特點(diǎn)，若直接采用實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)識(shí)別得到的參數(shù)精度較低，易產(chǎn)生虛假模態(tài)及模態(tài)缺失等問題，為此后續(xù)將結(jié)合多種方法對(duì)冷卻塔進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別。

3模態(tài)參數(shù)識(shí)別及有限元對(duì)比分析

3.1模態(tài)識(shí)別方法與識(shí)別結(jié)果

近年來結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別算法發(fā)展迅速，現(xiàn)有模態(tài)識(shí)別方法按照識(shí)別信號(hào)域的不同主要可分為頻域和時(shí)域兩種方法。頻域方法主要有峰值拾取法（Peak Picking）、頻域分解法（Frequency Do-main Decomposition）等;時(shí)域方法主要有隨機(jī)子空間法（Stochastic Subspace Identification）、ITD法等。單一識(shí)別方法均可能存在丟失模態(tài)或虛假模態(tài)的情況，為確保不丟失模態(tài)以及模態(tài)參數(shù)識(shí)別的正確性，本文主要采用兩階段時(shí)域識(shí)別方法，首先采用隨機(jī)減量法和自然激勵(lì)法從實(shí)測(cè)響應(yīng)中提取結(jié)構(gòu)的自由響應(yīng)曲線或互相關(guān)函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合ITD，STD和ARMA法進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別。限于篇幅，各方法基本理論和推導(dǎo)公式不再詳述。

環(huán)境激勵(lì)下易產(chǎn)生大范圍低于0.1Hz噪聲的干擾，首先采用濾波技術(shù)消除實(shí)測(cè)信號(hào)中低頻、高頻等非結(jié)構(gòu)自身振動(dòng)響應(yīng)的影響。此基礎(chǔ)上，采用隨機(jī)減量法對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，剔除響應(yīng)中的強(qiáng)迫振動(dòng)部分獲取了冷卻塔自由振動(dòng)衰減曲線，同時(shí)各測(cè)試塔均以測(cè)點(diǎn)1作為參考點(diǎn)，采用自然激勵(lì)技術(shù)得到結(jié)構(gòu)兩點(diǎn)之問的互相關(guān)函數(shù)代替脈沖響應(yīng)函數(shù)，圖5給出了冷卻塔預(yù)處理加速度響應(yīng)曲線示意圖。由圖可知，采用隨機(jī)減量法和自然激勵(lì)技術(shù)有效過濾了頻率分量中的強(qiáng)迫振動(dòng)成分，經(jīng)預(yù)處理后的信號(hào)呈現(xiàn)出平滑地衰減趨勢(shì)。

圖6-8分別給出了基于ARAM，ITD和STD三種方法識(shí)別得到的冷卻塔前10階頻率和阻尼比分布曲線。由圖可知，采用不同模態(tài)識(shí)別方法獲得的前10階頻率結(jié)果基本一致，識(shí)別得到的基頻最大相差0.12Hz，自振頻率最大差值為0.15Hz，且多種識(shí)別方法可有效填補(bǔ)單一方法產(chǎn)生的模態(tài)丟失問題。相比較頻率識(shí)別結(jié)果，阻尼比識(shí)別結(jié)果較為離散，不同方法識(shí)別得到的阻尼比最大相差4.71%，前10階阻尼比識(shí)別結(jié)果中97.9%數(shù)值小于3%，69%的阻尼比值在1%-3%，均明顯較規(guī)范阻尼比5%小。

3.2實(shí)測(cè)與有限元結(jié)果對(duì)比

將三種模態(tài)識(shí)別方法識(shí)別結(jié)果的平均值作為最終實(shí)測(cè)結(jié)果，并與有限元?jiǎng)恿μ匦苑治鼋Y(jié)果進(jìn)行對(duì)比。文中基于大型通用有限元軟件ANSYS建立冷卻塔結(jié)構(gòu)有限元模型，塔筒及頂部剛性環(huán)離散為空問殼單元，環(huán)基及與環(huán)基連接的支柱均采用Beaml88單元模擬，環(huán)基與塔筒和支柱分別通過多點(diǎn)約束耦合和剛性域進(jìn)行連接，環(huán)基下部采用Combinl4單元模擬彈性地基。圖9給出了測(cè)試?yán)鋮s塔有限元模型第1階模態(tài)振型示意圖。

采用Block Lanczos方法求解冷卻塔自振頻率，圖10給出了測(cè)試塔前10階實(shí)測(cè)結(jié)果與有限元結(jié)果對(duì)比曲線。對(duì)比分析可知，有限元計(jì)算的頻率與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)識(shí)別得到的頻率結(jié)果相近，基頻最大相差4.4%，前10階頻率最大相差8.2%;測(cè)試?yán)鋮s塔基頻分布范圍均在0.6-1.9Hz之問，不同塔高和塔型冷卻塔動(dòng)力特性存在差異，塔E和塔F高度明顯較其余6塔低，二者頻率分布與其余塔存在較大的差異，基頻大于1.0Hz;濕冷塔和高位收水塔型偏于“高瘦”型，問冷塔塔型偏于“矮胖”型，相同塔型冷卻塔基頻并非完全呈現(xiàn)出隨著塔高增加而減小的分布規(guī)律。冷卻塔前10階模態(tài)阻尼比實(shí)測(cè)結(jié)果離散性較大，8座測(cè)試?yán)鋮s塔阻尼比識(shí)別結(jié)果均小于3%，遠(yuǎn)小于規(guī)范數(shù)值5%。對(duì)比已有實(shí)測(cè)結(jié)果_1胡可知，Didcot塔高114m，高度與塔E相接近但阻尼比分布規(guī)律差異顯著，隨著振型階數(shù)的增加，Didcot塔與塔G阻尼比的變化規(guī)律最為接近。

4實(shí)測(cè)阻尼比特性分析

4.1等效綜合阻尼比

針對(duì)阻尼比識(shí)別結(jié)果具有離散性較大的特點(diǎn)，同時(shí)為便于設(shè)計(jì)取值，借鑒振型組合的思路，采用前10階模態(tài)的質(zhì)量參與系數(shù)所占的百分比作為對(duì)應(yīng)模態(tài)阻尼比的附加權(quán)重值，進(jìn)而加權(quán)得到該測(cè)試塔的整體結(jié)構(gòu)等效綜合阻尼比

以冷卻塔基頻大小作為劃分依據(jù)，將測(cè)試?yán)鋮s塔分為以下3個(gè)組別：（1）工組測(cè)試塔基頻小于0.7Hz，包括塔C和塔D;（2）Ⅱ組測(cè)試塔基頻在（0.7Hz，1.0Hz），包括塔A、塔B、塔G和塔H;（3）Ⅲ組測(cè)試塔基頻高于1.0Hz，包括測(cè)試塔E和塔F。圖11-13分別給出了3組測(cè)試塔的前10階阻尼比及對(duì)應(yīng)的質(zhì)量參與系數(shù)分布曲線。由圖可知，測(cè)試塔前10階振型對(duì)結(jié)構(gòu)整體振動(dòng)的貢獻(xiàn)程度差異顯著，以第Ⅱ組測(cè)試塔的質(zhì)量參與分布更具有代表性，表現(xiàn)出個(gè)別振型的主導(dǎo)作用明顯，其中塔A、塔B和塔G的質(zhì)量參與系數(shù)主要集中在了某一階或者某兩階振型。

表3給出了8座典型冷卻塔綜合等效阻尼比。由表可知，綜合等效阻尼比分布在1.13%-2.16%之間，均小于規(guī)范阻尼比5%，且與規(guī)范值的最大相對(duì)誤差達(dá)到77.4%。冷卻塔等效綜合阻尼比并非完全呈現(xiàn)出隨著基頻的增加而增大的變化趨勢(shì)，對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)基頻較大的第Ⅲ組測(cè)試塔，其等效綜合阻尼比相比較其他兩組測(cè)試塔阻尼比數(shù)值較小;塔D和塔H二者塔高相同，基頻差異顯著，但等效綜合阻尼比數(shù)值均為測(cè)試塔中最大。

4.2阻尼比擬合公式

以上研究表明，冷卻塔結(jié)構(gòu)的阻尼機(jī)制復(fù)雜，阻尼比呈現(xiàn)出離散的分布特征，為方便工程人員對(duì)模態(tài)阻尼比取值進(jìn)行估計(jì)，首先以8座冷卻塔實(shí)測(cè)得到的前10階模態(tài)阻尼比數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以冷卻塔基頻f和振型階次n為目標(biāo)函數(shù)擬合冷卻塔前10階模態(tài)阻尼比的估算公式如下

5結(jié)論

以國內(nèi)8座典型塔高和塔型的冷卻塔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)為背景，獲取了環(huán)境激勵(lì)下塔筒典型部位加速度振動(dòng)信號(hào)。首先結(jié)合兩種預(yù)處理方法（RDT和NEXT）和三種模態(tài)識(shí)別方法（ARMA，ITD和STD）獲得冷卻塔前10階結(jié)構(gòu)自振頻率和阻尼比，并將實(shí)測(cè)值與有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，再借鑒振型組合的思路推薦了8座測(cè)試塔的等效綜合阻尼比，最后給出了以基頻為目標(biāo)函數(shù)的前10階模態(tài)阻尼比和等效綜合阻尼比的估算公式。主要結(jié)論如下：

1）環(huán)境激勵(lì)下冷卻塔結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，測(cè)試采用了先進(jìn)儀器，合理的技術(shù)路線，獲得的振動(dòng)加速度曲線真實(shí)可靠，對(duì)類似的工程結(jié)構(gòu)具有一定的參考價(jià)值。實(shí)測(cè)的8座典型冷卻塔測(cè)試時(shí)風(fēng)速主要分布在5-18m/s之問，冷卻塔結(jié)構(gòu)混凝土仍處于彈性變形階段，分析所得的低階頻率和阻尼比均為冷卻塔彈性變形階段時(shí)的結(jié)果;

2）采用兩種信號(hào)預(yù)處理結(jié)合三種模態(tài)識(shí)別方法拾取冷卻塔結(jié)構(gòu)的自振頻率結(jié)果較為一致，基頻最大相差0.12Hz，模態(tài)阻尼比識(shí)別結(jié)果較為離散，最大相差4.71%，前10階模態(tài)阻尼比中97.9%識(shí)別結(jié)果數(shù)值小于3%;

3）實(shí)測(cè)與有限元結(jié)果對(duì)比表明，實(shí)測(cè)頻率與有限元分析結(jié)果吻合較好，基頻最大相差4%;冷卻塔結(jié)構(gòu)阻尼機(jī)制復(fù)雜，實(shí)測(cè)阻尼比分布離散，8座測(cè)試塔前10階模態(tài)阻尼比均分布在0.27%-2.86%之問;

4）借鑒振型組合的思路提出了冷卻塔等效綜合阻尼比的計(jì)算方法，給出了8座測(cè)試塔的等效綜合阻尼比取值，其數(shù)值范圍均在1.13%-2.16%之問;

5）基于8座冷卻塔實(shí)測(cè)阻尼比結(jié)果，給出了以自振頻率廠和振型階次n為目標(biāo)函數(shù)的冷卻塔前10階模態(tài)阻尼比公式和以自振頻率f為目標(biāo)函數(shù)的冷卻塔等效綜合阻尼比估算公式，誤差分析結(jié)果表明本文提出的阻尼比擬合公式精度高、穩(wěn)定性好，可為此類大型冷卻塔結(jié)構(gòu)的阻尼比取值提供科學(xué)依據(jù)。