超高层建筑模态参数识别：RDT与WT方法的应用

"基于 RDT 和 WT 方法识别超高层建筑的模态参数 (2009年)。本文探讨了超高层建筑动态参数识别的重要性，特别是在风致振动情况下的固有频率和阻尼比的确定。研究以上海金茂大厦为例，采用 Morlet 小波变换和随机减量技术 (RDT) 进行现场实测和分析。结果显示，固有频率识别准确，而阻尼比识别随着阶数增加，标准差增大。" 这篇论文涉及的主要知识点包括： 1. **超高层建筑动态参数识别**：对于超高层建筑来说，风致振动引起的动态响应对结构安全和正常使用至关重要。由于缺乏相关动态参数，特别是阻尼比的数据，设计过程中的参数选择面临挑战。 2. **随机减量技术 (RDT)**：RDT 是一种处理结构在未知平稳随机输入下动态响应的方法，通过对样本的分段平均来获取自由振动响应。该技术在结构动力学领域的识别和分析中广泛应用。 3. **Morlet 小波变换**：这是一种信号分析工具，用于非线性、非平稳信号的处理，特别适合于提取时间-频率信息。在本研究中，它被用来帮助识别超高层建筑的模态参数。 4. **模态参数**：主要包括固有频率和阻尼比。固有频率代表结构振动的基本频率，是决定结构动态行为的关键因素；阻尼比则影响能量耗散，关系到结构的振动衰减速度。 5. **实测响应分析**：对实际环境激励下的结构响应进行测量，可以提供更为准确的模态参数，对于设计验证和数据补充具有重要意义。 6. **阻尼比识别问题**：虽然固有频率识别的精度较高，但通过 RDT 结合 Morlet 小波变换识别阻尼比时，随着阶数上升，标准差增大，这表明识别的不确定性会增加，可能需要进一步的研究和改进。 7. **风致振动**：高层建筑在风荷载作用下的振动是设计和分析的重要考虑因素，因为强烈的风振可能导致舒适性问题或结构损坏。 8. **结构动态响应**：指结构在外部激励下产生的位移、速度和加速度等动态特性，是评估结构动力性能的基础。 9. **频谱分析**：文中提到的基于FFT的半功率带宽识别方法，是常用的一种结构固有频率和阻尼比识别方法，但在某些情况下可能会导致阻尼比的高估。 10. **工程实践意义**：对现役超高层建筑进行动态响应实测和参数识别，能够补充设计数据，提高设计准确性，确保建筑的安全和性能。 这篇论文的研究成果对于提升超高层建筑设计的科学性和安全性具有重要的理论价值和实际指导意义，为同类建筑的动态性能评估提供了新的技术和方法。