上海金茂大厦结构动力特性测试_李国强
结构动力特性测试方法及原理
结构动力特性的测试方法及应用(讲稿) 一. 概述 每个结构都有自己的动力特性，惯称自振特性。了解结构的动力特性是进行结构抗震设 计和结构损伤检测的重要步骤。目前，在结构地震反应分析中，广泛采用振型叠加原理的反 应谱分析方法，但需要以确定结构的动力特性为前提。n 个自由度的结构体系的振动方程如 下： [][][]{}{})()()()(...t p t y K t y C t y M =+? ?????+?????? 式中[]M 、[]C 、[]K 分别为结构的总体质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵，均为n 维矩阵； {})(t p 为外部作用力的n 维随机过程列阵；{})(t y 为位移响应的n 维随机过程列阵；{} )(t y &为速度响应的n 维随机过程列阵；{})(t y && 为加速度响应的n 维随机过程列阵。 表征结构动力特性的主要参数是结构的自振频率f （其倒数即自振周期T ）、振型Y(i)和 阻尼比ξ，这些数值在结构动力计算中经常用到。 任何结构都可看作是由刚度、质量、阻尼矩阵（统称结构参数）构成的动力学系统， 结构一旦出现破损，结构参数也随之变化，从而导致系统频响函数和模态参数的改变，这种 改变可视为结构破损发生的标志。这样，可利用结构破损前后的测试动态数据来诊断结构的破损，进而提出修复方案，现代发展起来的“结构破损诊断”技术就是这样一种方法。其最 大优点是将导致结构振动的外界因素作为激励源，诊断过程不影响结构的正常使用，能方便 地完成结构破损的在线监测与诊断。从传感器测试设备到相应的信号处理软件,振动模态测 量方法已有几十年发展历史，积累了丰富的经验，振动模态测量在桥梁损伤检测领域的发展 也很快。随着动态测试、信号处理、计算机辅助试验技术的提高，结构的振动信息可以在桥 梁运营过程中利用环境激振来监测，并可得到比较精确的结构动态特性（如频响函数、模态 参数等）。目前，许多国家在一些已建和在建桥梁上进行该方面有益的尝试。 测量结构物自振特性的方法很多，目前主要有稳态正弦激振法、传递函数法、脉动测试 法和自由振动法。稳态正弦激振法是给结构以一定的稳态正弦激励力，通过频率扫描的办法 确定各共振频率下结构的振型和对应的阻尼比。 传递函数法是用各种不同的方法对结构进 行激励（如正弦激励、脉冲激励或随机激励等）,测出激励力和各点的响应，利用专用的分 析设备求出各响应点与激励点之间的传递函数，进而可以得出结构的各阶模态参数（包括振 型、频率、阻尼比）。脉动测试法是利用结构物（尤其是高柔性结构）在自然环境振源（如 风、行车、水流、地脉动等）的影响下，所产生的随机振动，通过传感器记录、经谱分析， 求得结构物的动力特性参数。自由振动法是:通过外力使被测结构沿某个主轴方向产生一定 的初位移后突然释放，使之产生一个初速度，以激发起被测结构的自由振动。 以上几种方法各有其优点和局限性。利用共振法可以获得结构比较精确的自振频率和阻 尼比,但其缺点是，采用单点激振时只能求得低阶振型时的自振特性，而采用多点激振需较 多的设备和较高的试验技术；传递函数法应用于模型试验，常常可以得到满意的结果，但对 于尺度很大的实际结构要用较大的激励力才能使结构振动起来，从而获得比较满意的传递函 数，这在实际测试工作中往往有一定的困难。 利用环境随机振动作为结构物激振的振源，来测定并分析结构物固有特性的方法，是近 年来随着计算机技术及FFT 理论的普及而发展起来的，现已被广泛应用于建筑物的动力分 析研究中，对于斜拉桥及悬索桥等大型柔性结构的动力分析也得到了广泛的运用。斜拉桥或 悬索桥的环境随机振源来自两方面：一方面指从基础部分传到结构的地面振动及由于大气变 化而影响到上部结构的振动（根据动力量测结果，可发现其频谱是相当丰富的，具有不同的
结构试验期末复习题
1、结构试验按试验目的可分为生产检验性试验和科学研究性试验；按试验对象可分为真型试验和模型试验；按荷载性质可分为静力试验和动力试验；按试验场所可分为现场试验和实验室试验；按试验持续时间可分为短期荷载试验和长期荷载试验。 2、动载试验主要包括：疲劳试验、动力特性试验、地震模拟振动台试验和风洞试验 3、结构试验一般可分4个阶段：试验规划和设计、试验技术准备、试验实施过程、试验数据分析和总结 4、重力加载包括：直接重力加载、杠杆重力加载 5.水可作为对建筑结构施加的重力荷载。 6.荷载支承装置分为竖向荷载支承装置和水平荷载支承装置。 7、气压加载有正压加载和负压加载两种方式。 8、可采用卷扬机、绞车、螺旋千斤顶、螺旋弹簧、倒链等方式实现机械加载。 9.在结构构件安装位置和实际工作状态不相一致的情况下进行的试验称为异位试验。 10.试件设计所以要注意它的形状，主要是要求满足在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。 11.结构试验中，采用分级加载一方面可控制加载速度，另一方面便于观测结构变形随荷载变化的规律。 12．应变测量方法包括：电阻应变测量方法；手持式应变仪测量方法和振弦式应变计测量方法。 13．测量挠度的仪器包括：①百分表及挠度计；②电子百分表；③电阻应变式位移传感器； ④差动变压器式位移传感器；⑤刻度尺和水准仪。 14.电液伺服阀能根据输入电流的极性控制液压油的流向，根据输入电流的大小控制液压油的流量。 15.液压加载法的最大优点是利用油压使 液压加载器产生较大的荷载。 16．测定结构的动力特性的方法包括：自由振动法、共振法、脉动法 17.冲击力加载的特点是荷载作用时间极为短促，在它的作用下使被加载结构产生振动响应，适用于进行结构动力特性的试验。 18.在低周反复加载试验中为了能再现地震力作用下，墙体经常出现的斜裂缝或交叉裂缝的破坏现象，在墙体安装及考虑试验装置时必须要满足边界条件的模拟。 1、下列（D ）不属于科学研究性试验。 A．验证结构计算理论的假定 B．为制订设计规范提供依据 C．为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供实践经验 D．服役结构的可靠性鉴定 2、下列（E ）不属于长期荷载试验。 A 混凝土的徐变 B 预应力钢筋的松弛 C 混凝土的碳化 D 钢筋的锈蚀 E 混凝土试块150×150×150抗压试验 3.结构试验中，常用科研性试验解决的问题是( D ) A.综合鉴定重要工程和建筑物的设计和施工质量 B.鉴定预制构件的产品质量 C.已建结构可靠性检验、推断和估计结构的剩余寿命
上海金茂大厦工程应用新技术情况
上海金茂大厦工程应用新技术情况上海金茂大厦工程应用新技术情况 2006-06-30 , 简介:金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2(3万m2，地下三层、地上八十八层， 建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420(5m，为目前已建工程的国内第一、亚洲第二、世界 第三高度。 一、工程概况 金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2(3万m2，地下三层、地上八十八层，建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420(5m，为目前已建工程的国内第一、亚洲第二、世界第三高度。 金茂大厦是一幢集办公、旅馆、购物、娱乐、餐饮、休闲于一体的综合性大楼。其1,52层为办公楼，53,87层是五星级的金茂凯悦大酒店，距地面340米的88层是观光层;裙楼部分有6层，内设大小宴会厅、百货商场和休闲娱乐等;6万m2的三层地下室内设有各类大型机电设备、服务设备、地下停车库和食街。整幢大楼如一座综合性的小区。其总投资约45亿人民币。 金茂大厦基坑面积近2万平方米，基坑开挖深度约20米，主楼基础承台为4 米厚。13500立方米的00高标号大体积混凝土，主楼泵造混凝土高度达到382(5米，在24—26层、55,57层、85,87层有三道外伸桁架将核心筒与八根巨型往连接成一个整体。工程结构设计独特，并获世界结构工程协会颁发的国际建筑结构设计最高奖。
金茂大厦的建设吸引了众多的国内外承包商的青睐，上海建工(集团)总公司携日本大林组、法国西宝公司、香港其士集团，一举中标总承包该幢大楼的建筑施工，开创了国内大型企业集团首次总包具有国际影响的大型建筑，也首次实践了运用总包的总管理总协调的手段和高新施工技术完成了该幢大楼，为上海浦东地区及外滩沿线增加了新景观。 二、应用新技术情况 1、商品砼和散装水泥应用技术 该技术应用于地下连续墙，钻孔灌注桩，基坑围护、支撑，主楼核心商、复合巨型柱。楼板等工程部位。应用的总量达到了157000立方米。金茂大厦使用的商品砼用散装水泥。机械上料、自动称量、计算机控制技术，外加剂和掺合料“双掺”技术，搅拌车运输和泵送浇筑技术，不但提高了土建施工生产的机械化和专业化程度，而且增强了施工现场的文明标准化程度。并创下了一次性泵送混凝土 382(5米高度的世界记录。 2、粗直径钢筋连接技术 金茂大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工的钢大模，所以在核心筒与楼面梁的钢筋连接处，主楼旅馆区环板与核心筒钢筋连接处，巨型柱与楼面梁的钢筋连接处，采用锥螺纹连接的施工技术。 整个工程锥纹接头共计58296只，通过对接头的试验及抽检结果均符合A级水平。应用数量见下表: 新型钢筋冷轧锥螺纹工艺从七个方面改进了钢筋冷轧锥螺纹工艺:改进刀具、滚丝轮的材质;改进了工具夹;增加自动定位装置;设置滚动上料架;端头冷处理，提高强度，保证A级接头标准。使应用达到了高速、优质、低耗的目的。 3、新型模板与脚手架应用技术
建筑赏析 - 金茂大厦建筑赏析(得了94分)
金茂大厦建筑赏析 姓名： 学号： 班级： 金茂大厦 金茂大厦（Jin Mao Tower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，目前是上海第3高的摩天大楼（截至2013年）、中国大陆第5高楼。上海金茂大厦第88层观光厅，高度为340.1米，面积为1520平方米，是目前国内最大的观光厅。观光厅装饰豪华，全部采用进口天然大理石，其中墙面石材厚度只有3毫米；玻璃幕墙视野开阔，凭栏远眺，黄浦江两岸的都市风光以及长江口的壮丽景色尽收眼底。两台每秒运行9.1米的直达电梯，只需45秒就可以将游客从地下一层到88层观光厅。在这里，你可以欣赏妙不可言的朝霞与落日，与瞬息万变的蓝天白云友好握手。 图：金茂大厦的外观
基本信息 金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，是上海第3高的摩天大楼（截至2013年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 建造历史 1999年三月18日，上海市又一座标志性建筑傲然屹立黄浦江畔，人们期待已久的世界第四、亚洲第二、中国内地第二（上海环球金融中心刷新的历史）的88层金茂大厦（Jinmao Tower）终于推向市场，这幢集现代办公楼、豪华五星级酒店、商业会展、高档宴会、观光、娱乐、商场等综合设施于一体，深富中华民族文化内涵，溶汇西方建筑艺术的智慧型摩天大楼，现已成为上海最方便舒适、最灵活安全的办公、金融、商贸、娱乐和餐饮的理想活动场所。 金茂大厦于1992年12月17日被批准，1994年5月10日动工，1997年8月28日结构封顶，至1999年3月18日开张营业，当年8月28日全面营业。金茂大厦占地2.3公顷，塔楼高420.5米，总建筑面积29万平方米。 图：上海金茂大厦门厅
结构动力特性测试方法及原理
结构动力特性的测试方法及应用(讲稿) 一. 概述 每个结构都有自己的动力特性,惯称自振特性。了解结构的动力特性就是进行结构抗震设 计与结构损伤检测的重要步骤。目前,在结构地震反应分析中,广泛采用振型叠加原理的反应谱分析方法,但需要以确定结构的动力特性为前提。n 个自由度的结构体系的振动方程如下: [][][]{}{})()()()(...t p t y K t y C t y M =+??????+?????? 式中[]M 、[]C 、[]K 分别为结构的总体质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵,均为n 维矩阵;{} )(t p 为外部作用力的n 维随机过程列阵;{})(t y 为位移响应的n 维随机过程列阵;{})(t y &为速度响应的n 维随机过程列阵;{})(t y && 为加速度响应的n 维随机过程列阵。 表征结构动力特性的主要参数就是结构的自振频率f (其倒数即自振周期T )、振型Y(i)与阻尼比ξ,这些数值在结构动力计算中经常用到。 任何结构都可瞧作就是由刚度、质量、阻尼矩阵(统称结构参数)构成的动力学系统,结构一旦出现破损,结构参数也随之变化,从而导致系统频响函数与模态参数的改变,这种改变可视为结构破损发生的标志。这样,可利用结构破损前后的测试动态数据来诊断结构的破损,进而提出修复方案,现代发展起来的“结构破损诊断”技术就就是这样一种方法。其最大优点就是将导致结构振动的外界因素作为激励源,诊断过程不影响结构的正常使用,能方便地完成结构破损的在线监测与诊断。从传感器测试设备到相应的信号处理软件,振动模态测量方法已有几十年发展历史,积累了丰富的经验,振动模态测量在桥梁损伤检测领域的发展也很快。随着动态测试、信号处理、计算机辅助试验技术的提高,结构的振动信息可以在桥梁运营过程中利用环境激振来监测,并可得到比较精确的结构动态特性(如频响函数、模态参数等)。目前,许多国家在一些已建与在建桥梁上进行该方面有益的尝试。 测量结构物自振特性的方法很多,目前主要有稳态正弦激振法、传递函数法、脉动测试法与自由振动法。稳态正弦激振法就是给结构以一定的稳态正弦激励力,通过频率扫描的办法确定各共振频率下结构的振型与对应的阻尼比。 传递函数法就是用各种不同的方法对结构进行激励(如正弦激励、脉冲激励或随机激励等),测出激励力与各点的响应,利用专用的分析设备求出各响应点与激励点之间的传递函数,进而可以得出结构的各阶模态参数(包括振型、频率、阻尼比)。脉动测试法就是利用结构物(尤其就是高柔性结构)在自然环境振源(如风、行车、水流、地脉动等)的影响下,所产生的随机振动,通过传感器记录、经谱分析,求得结构物的动力特性参数。自由振动法就是:通过外力使被测结构沿某个主轴方向产生一定的初位移后突然释放,使之产生一个初速度,以激发起被测结构的自由振动。 以上几种方法各有其优点与局限性。利用共振法可以获得结构比较精确的自振频率与阻尼比,但其缺点就是,采用单点激振时只能求得低阶振型时的自振特性,而采用多点激振需较多的设备与较高的试验技术;传递函数法应用于模型试验,常常可以得到满意的结果,但对于尺度很大的实际结构要用较大的激励力才能使结构振动起来,从而获得比较满意的传递函数,这在实际测试工作中往往有一定的困难。 利用环境随机振动作为结构物激振的振源,来测定并分析结构物固有特性的方法,就是近年来随着计算机技术及FFT 理论的普及而发展起来的,现已被广泛应用于建筑物的动力分析研究中,对于斜拉桥及悬索桥等大型柔性结构的动力分析也得到了广泛的运用。斜拉桥或悬索桥的环境随机振源来自两方面:一方面指从基础部分传到结构的地面振动及由于大气变化而影响到上部结构的振动(根据动力量测结果,可发现其频谱就是相当丰富的,具有不同的脉动卓越周期,反应了不同地区地质土壤的动力特性);另一方面主要来自过桥车辆的随机振动。
结构动力特性试验
第七章结构动力特性试验 7.1概述 建筑结构动力特性是反映结构本身所固有的动力性能。它的主要内容包括结构的自振频率、阻尼系数和振型等一些基本参数，也称动力特性参数或振动模态参数。这些特性是由结构形式、质量分布、结构刚度、材料性质，构造连接等因素决定，但与外荷载无关。 建筑结构动力特性试验量测结构动力特性参数是结构动力试验的基本内容，在研究建筑结构或其他工程结构的抗震、抗风或抗御其它动荷载的性能和能力时，都必须要进行结构动力特性试验，了解结构的自振特性。 1．在结构抗震设计中，为了确定地震作用的大小，必须了解各类结构的自振周期。同样，对于已建建筑的震后加固修复，也需了解结构的动力特性，建立结构的动力计算模型，才能进行地震反应分析。 2测量结构动力特性，了解结构的自振频率，可以避免和防止动荷载作用所产生的干扰与结构产生共振或拍振现象。在设计中可以便结构避开干扰源的影响，同样也可以设法防止结构自身动力特性对于仪器设备的工作产生干扰的影响，可以帮助寻找采取相应的措施进行防震，隔震或消震。 3．结构动力特性试验可以为检测、诊断结构的损伤积累提供可靠的资料和数据。由于结构受动力作用，特别是地震作用后，结构受损开裂使结构刚度发生变化，刚度的减弱使结构自振周期变长，阻尼变大。由此，可以从结构自身固有特性的变化来识别结构物的损伤程度，为结构的可靠度诊断和剩余寿命的估计提供依据。 建筑结构的动力特性可按结构动力学的理论进行计算。但由于实际结构的组成，材料和连接等因素，经简化计算得出的理论数据往往会有一定误差。对于结构阻尼系数一般只能通过试验来加以确定。因此，建筑结构动力特性试验就成为动力试验中的一个极为重要的组成部分，而引起人们的关注和重视。 结构动力特性试验是以研究结构自振特性为主，由于它可以在小振幅试验下求得，不会使结构出现过大的振动和损坏，因此经常可以在现场进行结构的实物试验，正如本章所介绍的试验实例。当然随着对结构动力反应研究的需要，目前较多的结构动力试验，特别是研究地震，风震反应的抗震动力试验，也可以通过试验室内的模型试验来测量它的动力特性。 结构动力特性试验的方法主要有人工激振法和环境随机振动法。人工激报法又可分为自由振动法和强迫振动法。 人工激振法是一种早期使用的方法，试验得到的资料数据直观简单，容易处理；环境随机振动法是一种建立在计算机技术发展基础上采用数理统计处理数据的新方法，由于它是利用环境脉动的随机激振，不需要激振设备，对于现场测试特别有利。以上任何一种方法都能测得结构的各种自振特性参数，由于计算机技术的发展和数据分析专用仪器的普及使用，为各种方法所测得的资料数据提供了快速有效的处理分析条件。 7．2人工激振法测量结构动力特性 7．2．且结构自振频率测量 一、自由振动法 在试验中采用初位移或初速度的突卸或突加荷载的方法，使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动。在现场试验中可用反冲激振器对结构产生冲击荷载；在工业厂房中可以通过锻锤、
金茂大厦结构体系分析
高层建筑（上海金茂大厦）结构体系分析 土木1301班班玄威U201315###我国对高层建筑的定义：中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。 （一）高层建筑结构设计原则 1.钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。 2.高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。 （二）高层建筑结构体系及适用范围 目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。 工程概况： 金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2．3万m2，地下三层、地上八十八层，建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420．5m
金茂大厦是融办公、商 务、宾馆等多功能为一体的 智能化高档楼宇，第3-50层 为可容纳10000多人同时办 公的、宽敞明亮的无柱空间； 第51-52层为机电设备层。第 53-87层为世界上最高的超五 星级金茂凯悦大酒店，其中 第56层至塔顶层的核心筒内 是一个直径27米,阳光可透过 下班折射进来的净空高达 142米的空中中庭。环绕中庭 四周的是大小不等,风格各异 的555间客房和各式中西餐 厅等,第86层为企业家俱乐 部；第87层为空中餐厅；距 地面341米的第88层为国内 迄今最高的观光层,可容纳 1000多名游客,两部速度为 9.1米/秒的高速电梯用45秒 将观光宾客从地下室1层直 接送达观光层,环顾四周，极 目眺望，上海新貌尽收眼底。 裙楼部分有6层，内设大小 宴会厅、百货商场和休闲娱乐等；6万m2的三层地下室内设有各类大型机电设备、服务设备、地下停车库和食街。整幢大楼如一座综合性的小区。其总投资约45亿人民币。 上海金茂大厦位于长江下游冲积平原处，那不是容易建造超高层建筑的地方，该处的土质条件极差，以至于建在浅基础上的许多建筑最大沉降可达到254mm；永久的地下水位是地面下1m之内。地基条件很困难--砂粘土，且100m(328英尺)以内达不到基岩层。此外，影响结构设计之额外因素还有该地区会经常受台风袭击和发生地震。台风季节，在建筑物的顶部平均的风速在十分钟之内可达到201km/h。地震时的地面加速度达到UBC标准地区的2A。 大厦采用超高层建筑史上首次运用的最新结构技术，整幢大楼垂直偏差仅2厘米，楼顶部的晃动连半米都不到，这是世界高楼中最出色的，还可以保证12级大风不倒，同时能抗7级地震。大厦的外墙由大块的玻璃墙组成，反射出似银非银、深浅不一、变化无穷的色彩。该玻璃墙由美国进口，每平方米500美金，玻璃分为两层，中间有低温传导器，外面的气温不会影响到内部。 评价地震是对金茂大厦的影响。采用反映塔楼动力特征的现场特定反应谱分析出最可能
上海金茂大厦工程应用新技术情况
上海金茂大厦工程应用新技术情况 2006-06-30 简介：金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2．3万m2，地下三层、地上八十八层，建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420．5m，为目前已建工程的国内第一、亚洲第二、世界第三高度。 一、工程概况 金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2．3万m2，地下三层、地上八十八层，建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420．5m，为目前已建工程的国内第一、亚洲第二、世界第三高度。 金茂大厦是一幢集办公、旅馆、购物、娱乐、餐饮、休闲于一体的综合性大楼。其1～52层为办公楼，53～87层是五星级的金茂凯悦大酒店，距地面340米的88层是观光层；裙楼部分有6层，内设大小宴会厅、百货商场和休闲娱乐等；6万m2的三层地下室内设有各类大型机电设备、服务设备、地下停车库和食街。整幢大楼如一座综合性的小区。其总投资约45亿人民币。 金茂大厦基坑面积近2万平方米，基坑开挖深度约20米，主楼基础承台为4米厚。13500立方米的00高标号大体积混凝土，主楼泵造混凝土高度达到382．5米，在24—26层、55～57层、85～87层有三道外伸桁架将核心筒与八根巨型往连接成一个整体。工程结构设计独特，并获世界结构工程协会颁发的国际建筑结构设计最高奖。 金茂大厦的建设吸引了众多的国内外承包商的青睐，上海建工（集团）总公司携日本大林组、法国西宝公司、香港其士集团，一举中标总承包该幢大楼的建筑施工，开创了国内大型企业集团首次总包具有国际影响的大型建筑，也首次实践了运用总包的总管理总协调的手段和高新施工技术完成了该幢大楼，为上海浦东地区及外滩沿线增加了新景观。 二、应用新技术情况 1、商品砼和散装水泥应用技术 该技术应用于地下连续墙，钻孔灌注桩，基坑围护、支撑，主楼核心商、复合巨型柱。楼板等工程部位。应用的总量达到了157000立方米。金茂大厦使用的商品砼用散装水泥。机械上料、自动称量、计算机控制技术，外加剂和掺合料“双掺”技术，搅拌车运输和泵送浇筑技术，不但提高了土建施工生产的机械化和专业化程度，而且增强了施工现场的文明标准化程度。并创下了一次性泵送混凝土382．5米高度的世界记录。 2、粗直径钢筋连接技术 金茂大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工的钢大模，所以在核心筒与楼面梁的钢筋连接处，主楼旅馆区环板与核心筒钢筋连接处，巨型柱与楼面梁的钢筋连接处，采用锥螺纹连接的施工技术。 整个工程锥纹接头共计58296只，通过对接头的试验及抽检结果均符合A级水平。应用数量见下表：新型钢筋冷轧锥螺纹工艺从七个方面改进了钢筋冷轧锥螺纹工艺：改进刀具、滚丝轮的材质；改进了工具夹；增加自动定位装置；设置滚动上料架；端头冷处理，提高强度，保证A级接头标准。使应用达到了高速、优质、低耗的目的。
金茂大厦结构体系分析
土木1301班班玄威 U201315###我国对高层建筑的定义：中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。 （一）高层建筑结构设计原则 1.钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。 2.高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。 （二）高层建筑结构体系及适用范围 目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。 工程概况： 金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2．3万m2，地下三层、地上八十八层，建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420．5m 金茂大厦是融办公、商务、宾馆等多功能为一体的智能化高档楼宇，第3-50层为可容纳10000多人同时办公的、宽敞明亮的无柱空间；第51-52层为机电设备层。第53-87层为世界上最高的超五星级金茂凯悦大酒店，其中第56层至塔顶层的核心筒内是一个直径27米,阳光可透过下班折射进来的净空高达142米的空中中庭。环绕中庭四周的是大小不等,风格各异的555间客房和各式中西餐厅等,第86层为企业家俱乐部；第87层为空中餐厅；距地面341米的第88层为国内迄今最高的观光层,可容纳1000多名游客,两部速度为米/秒的高速电梯用45秒将观光宾客从地下室1层直接送达观光层,环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底。裙楼部分有6层，内设大小宴会厅、百货商场和休闲娱乐等；6万m2的三层地下室内设有各类大型机电设备、服务设备、地下停车库和食街。整幢大楼如一座综合性的小区。其总投资约45亿人民币。 上海金茂大厦位于长江下游冲积平原处，那不是容易建造超高层建筑的地方，该处的土
“结构动力特性测量实验”辅导资料
结构动力特性测量实验辅导资料 主题：结构动力特性测量实验的辅导资料 学习时间：2013年6月24日－7月21日 内容： 这周我们将学习结构动力特性测量实验的相关内容。 一、学习要求 学习要求及需要掌握的重点内容如下： 1、掌握实验的目的； 2、掌握实验主要的仪器和设备； 3、掌握实验的整个实验步骤； 4、掌握实验数据的处理方法。 二、主要内容 结构动力特性是反映结构本身所固有的动力性能，主要包括结构的自振频率、阻尼系数和振型等，这些参数与外荷载无关。 测量结构动力特性参数是结构动力试验的基本内容，在研究建筑结构或其他工程结构的抗震、抗风或抵御其它动荷载的性能和能力时，都必须要进行结构动力特性试验。 通过结构动力特性的测量，能够得到结构的自振频率，可以避免和防止动荷载所产生的干扰与结构共同作用产生的共振现象。此外，受损开裂结构的刚度减小，导致结构自振周期变长，阻尼变大，因此结构动力特性试验可以为检测、诊
断结构的损伤积累提供可靠的资料和数据。 本次实验的题目为《结构动力特性测量实验》。 （一）本次试验的目的 1、了解动力参数的测量原理； 2、掌握传感器、仪器及使用方法； 3、通过振动衰减波形求出简支梁的固有频率和阻尼比； （二）本次试验使用的仪器、设备及试验构件 本次实验需要用到的仪器和设备主要包括三个： 1、振动传感器DH105，也叫拾振器，主要是用来将振动信号转换成电荷信号输出；优点是体积小、重量轻、对被测物体影响小，频率范围宽、动态范围大，主要参数如表所示，我们在振动传感器的选择上最关心的指标是灵敏度、频率范围和量程。 2、与之配套的电荷适配器，主要作用是将压电传感器的电荷信号转换成电压信号； 3、东华DH5922动态信号测试分析仪，主要用来采集振动传感器输出的电信号，并将其转换成数字量传递给计算机。 除了上述传感器和数据采集设备，试验中还用到了用于数据记录的笔记本电脑、锤子和木制简支梁，其参数如下表所示：
结构动力性能及试验技术
第9章结构动力性能及试验技术 结构动力性能包括结构的自振频率、振型、阻尼比、滞回特性等，是结构本身的特性。在进行结构抗震设计和研究结构的地震反应时必须同时了解和掌握地震动的特性和结构动力性能。关于地震动的特性在前面已讲，下面介绍结构的动力特性和为获得这些特性所需的相关试验技术。 9.1地震作用下结构的受力和变形特点 地震作用下结构的受力和变形是复杂的时间过程，其主要特点体现在以下三个方面：1、低频振动 结构的自振频率（基频）范围较窄，一般在0.05s～15s（20Hz～0.07Hz）之间，例如， 0.05s—基岩上的设备、单层房屋竖向振（震）动时； 15s—大跨度悬索桥。 在结构的地震反应中，高阶振型有影响，但第一振型，或较低阶振型所占的比例较大，因此结构的整体反应以低频振动为主。 2、多次往复（大变形） 在地震作用下，结构反应可能超过弹性，产生大变形，并导致结构的局部破坏。地震作用是一种短期的往复动力作用，其持续时间可达几十秒到一、二分钟，结构的反应可以往复几次或者几十次，在往复荷载作用下，结构的破坏不断累加、破坏程度逐渐发展，可经历由弹性阶段→开裂（RC，砖结构）→屈服→极限状态→倒塌的过程，称为低周疲劳。 在地震作用下结构的变形（位移）速度较低，约为几分之一秒量级。 而爆炸冲击波：正压，负压为一次，无往复，材料快速变形（为毫秒量级）； 车辆荷载：多次重复，但应力水平低（无屈服），高周次（>100万次）。 3、累积破坏 地震造成的结构积累破坏可以表现在以下三中情况中： ① 一次地震中，结构在地震作用下发生屈服，以后每一个振动循环往复都将造成结构破坏积累。 ② 主震时，结构发生破坏，但未倒塌；余震时，结构变形增加，破坏加重，甚至发生倒塌。 ③ 以前地震中结构发生轻微破坏，未予修复；下次地震时产生破坏严重。 从结构地震反应的特点可以看出，要正确进行结构地震反应分析计算，必须了解结构的阻尼，振型，自振频率等基本动力特性，同时必须研究材料、构件和结构的强非线性或接近破坏阶段的动力特性，以及强度与变形的发展变化规律等。
工程结构动力特性及动力响应检测技术
江苏省工程建设标准DGJ JXXXXX-2010DGJ32/JXX-2010 工程结构动力特性及动力响应检测技术规程 Technical specification for testing dynamic characteristic and dynamic response of engineering structures 2010-XX-XX发布2010-XX-XX实施江苏省建设厅审定发布 江苏省工程建设标准 工程结构动力特性及动力响应检测技术规程 DGJ32/JXX-2010 JXXXXX-2010 主编单位: 批准单位: 江苏省建设厅 批准日期: 2010年XX月XX日
前言 近年来，结构的安全评估及抗震性能评价越来越受到人们的重视，结构的动力检测由于其自身的优点逐渐成为工程界和学术界十分关注的一个研究领域。结构动力检测方法可不受结构规模和隐蔽的限制，高效模块化、数字化的结构动力响应测量技术为结构动力检测方法提供了有效的技术支持。为规范工程结构动力特性和动力响应检测方法和程序，提高检测结果的可靠性，特编制本规程。 根据江苏省建设厅《关于印发<江苏省2009年度工程建设标准和标准设计图集编制、修订计划>的通知》（苏建科[2009]99号）的要求，规范编制组在前期相关科研的基础上，经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外有关先进标准，开展专题研究、试验研究和典型工程应用，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。 本规程的主要技术内容是：1 总则；2术语和符号；3基本规定；4仪器设备；5工程结构动力特性检测；6工程结构动力响应检测；7检测报告的编写。 本规程在使用过程中如发现需要修改或补充之处，请随时将意见反馈至南京工业大学（南京市中山北路200号，邮政编码：210009），以供今后修订时参考。本标准主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位: 主要起草人：
结构试验(答案)
建筑结构试验 一、单项选择题 1. 建筑结构试验是以________方式测试有关数据，反映结构或构件的工作性能、承载能力以及相应 的可靠度，为结构的安全使用和设计理论的建立提供重要的依据。 ( ) A.模拟 B.仿真 C.实验 D.计算 2. 普通钢筋混凝土的密度为（） A．22--23kN/m3 B．23--24 kN/m3 C．24--25 kN/m3 D．25--26 kN/m3 3. 超声回弹综合法法检测混凝土强度时，被检测混凝土强度不应低于（） A．2MPa B．5MPa C．8MPa D．10Mpa 4. 结构试验前，应进行预加载，下列论述哪一项不当（） A.混凝土结构预加载值不可以超过开裂荷载值； B.预应力混凝土结构的预加载值可以超过开裂荷载值； C.钢结构的预加载值可以加至使用荷载值； D.预应力混凝土结构的预加载值可以加至使用荷载值。 5.结构试验时，试件的就位形式最符合实际受力状态而应优先采用的是 ( ) A.正位试验 B.反位试验 C.卧位试验 D.异位试验 6.贴电阻片处的应变为1000με，电阻片的灵敏系数K＝2．0，在这个电阻片上应产生的电阻变化率应是下列哪一个( ) A. 0．2％ B．0．4％ C．0．1％ D．0．3％ 7. 钢结构试验时，持荷时间不少于 ( ) 分钟分钟分钟分钟 8. 非破损检测技术可应用于混凝土、钢材和砖石砌体等各种材料组成的结构构件的结构试验中，该技术 ( ) A.会对结构整体工作性能仅有轻微影响
B.会对结构整体工作性能有较为严重影响 C.可以测定与结构设计有关的影响因素 D.可以测定与结构材料性能有关的各种物理量 9. 在结构动力模型试验中，解决重力失真的方法是 ( ) A．增大重力加速度 B．增加模型尺寸 C．增加模型材料密度 D．增大模型材料的弹性模量 10. 下列哪一点不是低周反复试验的优点 ( ) A．设备比较简单，耗资较少 B．在逐步加载过程中可以停下来仔细观察反复荷载下结构的变形和破坏现象 C．能做比较大型的结构试验及各种类型的结构试验 D．能与任一次确定性的非线性地震反应结果相比 11.在结构抗震动力试验中，下列何种加载方法既能较好地模拟地震又有实现的可能 ( ) A．采用机械式偏心激振器激振 B．采用地震模拟振动台 C．采用炸药爆炸模拟人工地震 D．采用电磁激振器激振 12.当对结构构件进行双向非同步加载时，下列图形反映X轴加载后保持恒载，而Y轴反复加载的是（） 13.钻芯法检测混凝土强度时,芯样直径不得小于骨料最大粒径的 ( ) 倍倍倍倍 14.下列哪种方法施加动力荷载时,没有附加质量的影响 ( ) A.离心力加载法 B.自由落体法
金茂大厦简介
金茂大厦(6张) 【建设地点】：中国上海浦东新区世纪大道88号 【开工日期】：1994年5月10日 【竣工日期】：1999年3月18日 【占地面积】：2.3公顷 【建筑面积】：29万平方米 【建筑层数】：地上88层，地下3层 【建筑高度】：420.5米 【结构形式】：钢筋混凝土结构 【建筑造价】：50亿 【投资单位】：中国金茂（集团）股份有限公司 【建筑设计】：美国芝加哥SOM设计事务所,、主创建筑师Adrian Smith 【中方配合设计】：上海现代建筑设计（集团）有限公司 【英文名称】：Jinmao Building 大厦简介金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦金茂大厦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，目前是上海第3高的摩天大楼（截至2010）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1998年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦‘搞’成这样。 遥对东方明珠电视塔，毗邻延安东路隧道口，与地铁二号线连通，其主体建筑地上88层，地下3层，高420.5米，占地面积23611平方米，总建筑面积29万平方米。曾为上海第一高楼，大陆第一高楼，2008年8月29日被比邻的环球金融中心超越。金茂大厦是融办工、商务、宾馆等多功能为一体的智能化高档楼宇，第3-50层为可容纳10000多人同时办公的、宽敞明亮的无柱空间；第51-52层为机电设备层；第53-87层为世界上最高的超五星级金茂凯悦大酒店，其中第56层至塔顶层的核心内是一个直径27米、阳光可透过玻璃折射进来的净空高达142米的“空中中庭”环绕中庭四周的是大小不等、风格各异的555间客房和各式中西餐厅等；第86层为企业家俱乐部；第87层为空中餐厅；距地面340.1米的第88层为国内第二高的观光层（仅次于环球金融中心），可容纳1000多名游客，两部速度为9.1米/秒的高速电梯用45秒将观光宾客从地下室1层直接送达观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底。 地下停车场 金茂大厦地下室共有3层，局部4层，建筑面积达到57151平方米，设有800个泊车位的停车场，2000辆自行车库。停车场的收费系统，根据不同需求的停车客人，准备有月、季、年租泊车位智慧卡，或者随机取定时票停车。800个泊车位的停车场安装了车位信息指示引导系统，每时每刻实时的显示和统计指示导引每层每个区域的车位情况。每层每个区域监视着的360度旋转云台摄像机，每时每刻照顾着您金茂大厦的步伐伴侣，您可以放心地把车停泊在金茂大厦的地下车库内。
结构动力特性测试方法及原理
一.概述 每个结构都有自己的动力特性，惯称自振特性。了解结构的动力特性是进行结构抗震设 计和结构损伤检测的重要步骤。目前，在结构地震反应分析中，广泛采用振型叠加原理的反应谱分析方法，但需要以确定结构的动力特性为前提。n个自由度的结构体系的振动方程如下： M y(t) C y(t) K y(t) p(t) 式中M、C、K分别为结构的总体质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵，均为n维矩阵；p(t)为外部作用力的n维随机过程列阵；y(t) 为位移响应的n维随机过程列阵；y(t)为速度响应的n维随机过程列阵；y(t)为加速度响应的n维随机过程列阵。 表征结构动力特性的主要参数是结构的自振频率 f (其倒数即自振周期T)、振型 Y(i)和阻尼比_：这些数值在结构动力计算中
经常用到。
任何结构都可看作是由刚度、质量、阻尼矩阵（统称结构参数）构成的动力学系统，结构一旦出现破损，结构参数也随之变化，从而导致系统频响函数和模态参数的改变，这种改变可视为结构破损发生的标志。这样，可利用结构破损前后的测试动态数据来诊断结构的破损，进而提岀修复方案，现代发展起来的“结构破损诊断” 技术就是这样一种方法。其最大优点是将导致结构振动的外界因素作为激励源，诊断过程不影响结构的正常使用，能方便地完成结构破损的在线监测与诊断。从传感器测试设备到相应的信号处理软件，振动 模态测量方法已有几十年发展历史，积累了丰富的经验，振动模态测量在桥梁损伤检测领域的发展也很快。随着动态测试、信号处理、计算机辅助试验技术的提高，结构的振动信息可以在桥梁运营过程中利用环境激振来监测，并可得到比较精确的结构动态特性（如频响函数、模态参数等）。目前，许多国家在一些已建和在建桥梁上进行该方面有益的尝试。 测量结构物自振特性的方法很多，目前 主要有稳态正弦激振法、传递函数法、脉动测
钢框架动力特性实验报告汇总
钢框架模型动力特性试验报告 前言 建筑结构动力特性是反映结构本身所固有的动力性能。它的主要内容包括结构的自振频率、振型、阻尼系数等一些基本参数。这些特性是由结构形式、质量分布、结构刚度、材料性质、构造连接等因素决定，但与外荷载无关，它反应了体系的固有特性。 建筑结构动力特性试验量测结构动力特性参数是结构动力试验的基本内容，在研究建筑结构的抗震、抗风或抵御其他动力荷载的性能时，都必须要进行结构动力特性试验，了解结构的自振特性。由于它可在小振幅试验下求得，不会使结构出现过大的振动和损坏，因此经常在现场进行结构的实物试验，主要分为人工激振法和环境随机振动法。 建筑物周围大地环境引起结构物振动的地脉动和风称为环境激振。自然地脉动是由海浪、风、交通、机械等自然和人为活动所引起，其位移幅值从千分之几微米到几微米，频带从0.1Hz 到100Hz。通过拾振器测得建筑物脉动反应后，对随机的脉动信号进行数据处理，可得到结构的基频率或较低几阶的频率。可推导出脉动的功率谱峰值，这些峰值对应的频率即为结构的自振频率，而根据计算软件的精度不同，能得出较为精确的前几阶频率的数目也不同。 一．试验目的 1. 了解脉动测试法的基本原理，掌握用脉动法测试结构的固有频率、阻尼及振型的方法； 2. 熟悉常用结构动力特性测试系统的组成和相关仪器的使用方法； 3. 熟悉建（构）筑物动力特性现场实测的基本方法和一些应该注意的问题； 二．工程概况 1. 结构如图1所示：试验结构为一个7层多自由度钢框架，平面内框架尺寸为400mm×105mm，模型板超出框架柱范围，尺寸为500mm×300mm×15mm，每层层高为300mm，每层各有八块95mm×90mm×10mm的铁质的配重。结构材料为 Q235钢，节点处通过连接板和螺栓进行连接，4个框架柱为 8的Q235钢。
上海金茂大厦的建筑文化解读
上海金茂大厦的建筑文化解读 建筑是凝固的音乐，它的高低错落，负载着历史的抑扬顿挫；建筑是时代的语言，它的曲直起伏，带着文明的诗歌词赋。 金茂大厦以其独特的东方塔形建筑风格，当代建筑科技的完美融合，中国第一、亚洲第二、世界第三的摩天高度，而成为上海、乃至中国的跨世纪的标志。金茂大厦作为20世纪中国高层建筑水平的代表作，它的标志性地位不仅仅是由于它的物化高度，更重要的是它具有一流的设计思想、高科技含量和文化品味。 金茂大厦的成功是多方面的，实难一一尽述。在本文中，我们只是想试着从一本书说起，换一个文化角度去解读一下金茂大厦。 清末民初的鸿儒辜鸿铭在其名为《中国人的精神》一书中写到：他要向西方人介绍什么是“真正的中国人”（“real Chi-naman”），在他那个时代美国人不能充分了解中国人，是因为美国人比较豁达和单纯，但不够深刻；英国人是深刻、单纯，但不够豁达；德国人则也是比较豁达和深刻，但不够单纯；只有法国人的民族性和中国人相近，他们具有以上三种个性。另外，中国人和法国人都有一种以上三个国家所没有的特点，那就是“纤致性”，而且中国人比法国人更为显著。这种纤致性是从中国几千年的文明、文字、书法、绘画中都能读到的特性。 借着辜鸿铭的这种对中国文化和民族性的洞察力，我们可以从中国古典的园林、建筑和各种视觉艺术中，从中国人的群体性格中体会到这种纤致性。每个第一次看到金茂大厦的人，都会惊叹到：金茂大厦很好看、很耐看、很中国、很……我们试着找了一大堆形容词去形容金茂 但似乎没有一个词能表达心中那种呼之欲出的感觉。但当我们读到辜鸿铭的这本书中的话时，我们马上就被“纤致性”这个词深深吸引住了。在金茂大厦身上，我们读到的不正是这种感觉吗？也许是因为当下有太多粗制滥造的建筑充斥着周围的世界，使我们一时间竟然淡忘了这个词。但当金茂出现在面前时 我们才找到心中真正想要的东西。也许是这种纤致性生来就根植于中国人的心中，使金茂对于我们总有着某种莫名的吸引力。金茂大厦的平面构图是双轴对称的正方形，立面构图是13个内分塔节，由下而上、四角内收。从平面正方形对角线上看，构成两个最佳的视角。金茂大厦上小下大，逐节加快，似摩天宝塔一尊，巍峨神奇，兼有保俶塔和大雁塔的视觉意象。从正方形轴线上看，金茂大厦两边垂直，又似通天丰碑，顶天立地，兼有东岳秦王碑的永恒和乾陵无字碑的丰富。环顾仰望，金茂大厦似塔似碑，形体不断变化，母题不断重复。层层向上收的体形使得它充满中国古塔的神韵，但高科技的材料却使它随着昼夜更替，阴晴变化，远近高低视点的改变而或金或银，或蓝或灰，或隐或现 拥有东方美人般的细腻感。也许正是这种纤致性，使得我们在接近它时从未感觉到压迫。金茂的体量非常巨大，但并非大而无物，事实上，金茂大厦总在给予我们惊喜，我们可以看到九曲桥飞跨在中庭中，可以看到江南月洞门从后院深处走到前厅中庭，可以看到北方民居花格窗由百姓门面变成金拱顶饰；可以看到铜雕壁饰龙凤虎，演绎5000年汉字进化。金茂大厦所表述的中国传统文化符号，充满个性，相互陪衬，珠联璧合。 金茂找到了根植于我们内心深处的纤致性，更进一步地讲，其实是找回了我们在建筑设计中失落已久的原创性和文化品味。SOM的主要设计人阿德兰。史密斯（Adrian Smith ）在谈到自己是如何进行构思的时候说道：“我在研究中国建筑风格的时候，注意到了造型美观的中国塔。高层建筑源于塔，中国的塔又是源自印度，但融入了中国文化和艺术之后，中国的塔比印度塔更美。我试着按比例设计新塔。金茂大厦不宜简单地被划为现代派或后现代派，它吸收了中国建筑风格的文脉。”于是，他设计金茂大厦就是要体现中国塔的神韵，他真的做到了 钢和玻璃同样能演绎出有中国文化品味的建筑！这让我们想起了贝聿铭先生在接受一次采访时说道，中国古代没有高层建筑，所以在现代高层建筑上，要有中国文化的内