环境温度对圆拱形钢结构模态频率的影响研究

作     者：刘哲 丁阳 宗亮 Liu Zhe;Ding Yang;Zong Liang

作者机构：天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)天津300072 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2019年第52卷第2期

页      面：183-190页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2016YFC0701103) 国家自然科学基金资助项目(91315301-06) 天津市自然科学基金资助项目(13JCZDJC35200) 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室开放课题基金资助项目 

主　　题：环境温度 圆拱形钢结构 模态频率 BP神经网络 

摘      要：为研究圆拱形钢结构模态频率在环境温度下的时变特征,本文以潍坊市白浪河摩天轮钢结构为研究对象,首先采用数值模拟和实测数据统计分析的方法揭示其模态频率的温度影响规律,然后采用BP神经网络建立起该结构模态频率与环境温度之间的回归模型,并基于该模型消除环境温度对结构模态频率的影响.结果表明:环境温度主要通过使结构材料的力学性能和结构状态发生改变来影响圆拱钢结构的模态频率;白浪河摩天轮结构模态频率随温度升高而降低,在监测时间内频率最大变化幅度为3.04%;该结构面内振型频率所受温度影响高于面外振型,其中结构状态改变是面内振型频率变化的主要因素;BP神经网络模型可以正确反映模态频率和环境温度之间的变化关系,利用建立的频率-温度回归模型可有效消除环境温度对结构模态频率的影响.