线弹性范围内钢悬臂梁的阻尼特性试验研究①

谢伟平， 郭 漫， 孙亮明

(武汉理工大学土木工程与建筑学院， 湖北 武汉 430070)

线弹性范围内钢悬臂梁的阻尼特性试验研究①

谢伟平， 郭 漫， 孙亮明

(武汉理工大学土木工程与建筑学院， 湖北 武汉 430070)

采用材质相对均匀、结构较为简单的钢悬臂梁为试验对象，通过自由振动试验，研究了阻尼比的变化规律。设计制作了4根相同的矩形截面钢悬臂梁，根据国家标准规定的试验方法对材料力学性能进行了测试，得到了弹性模量和拉压强度。采用自由衰减法对钢悬臂梁进行不同初始振动幅度下的自由振动测试，识别不同振动幅度时悬臂梁的阻尼比。研究结构构件在自由振动下阻尼比的变化规律，分析线弹性范围内阻尼比与振动幅度的关系，得出以下结论：线弹性范围内，悬臂梁自由振动的阻尼比随其振动幅度的增加而增大，为结构在小幅度振动下的动力分析提供了参考依据。

阻尼比; 悬臂梁; 线弹性; 自由振动试验; 应变

引 言

任何建筑都具有一定的阻尼性能，阻尼与刚度和质量一样，是工程结构固有的动力特性之一。结构的阻尼性能对于结构的动力特性有着很重要的影响，阻尼比取值的些微差别都会导致结构动力响应分析的巨大变化，在建筑设计中，阻尼比的取值十分关键[1-2]。因此，人们逐渐提高了对结构的阻尼特性研究的关注和投入[3-6]。

工程结构的阻尼一般通过实测得到，实测阻尼包含材料阻尼、结构阻尼、介质阻尼三个部分。各个国家规范所给出的阻尼比的取值，绝大部分来自于工程结构在极限状态时的实测值，且一般认定阻尼比为常数。……