本文以系統識別之理論,採用參數模式,在頻率域中對樓房結構物之自然振動頻率、 阻尼比及參與因素三種動力特性作有系統之估判。採用移動窗函數技巧,考慮反應之 初始值及自由振動部份之模式建立及修正,使系統識別適用於任意時間段。 研究之主要對象,在對多重輸入與輸出之樓房結構,以線性轉換,消除各訊號之相關 性,以避免因訊號之相關性高,而影響對參數之估判產生偏差。進而發展反應疊加法 ,將結構之反應予以疊加,避免因不明顯之振態而使阻尼比及自然振動頻率之估判有 偏差。同時使多重輸入輸出之系統識別簡化為單一輸出多重輸入問題。基於多重輸入 中可能包含累贅輸入,故推導出主分量分析法,決定與輸出訊號最有密切關連之輸入 訊號,以此作系統識別之輸入訊號,使系統之阻尼比及振動頻率有正確之估測,同時 減少輸入訊號之向度,減輕識別之工作。配合反應疊加法及主分量分析法,進而建立 完整之結構系統識別方法,對結構之自然振動頻率、阻尼比及參與因素有更正確之估 測。 由模擬分析中,了解反應疊加法及主分量分析法之可行性及對參數估判之可靠性,進 而對三棟結構物之地震資料作系統識別之實例分析。由本研究之系統識別方法可清楚 顯示結構物之非線性反應現象,反應之振幅大時自然頻率因勁度降低而降低,同時阻 尼比亦略提高,由參與因素之變化,可確定該結構物之振動非單純之水平移動,基礎 兩直交方向之振動對反應皆有重要之貢獻,同時基礎扭轉可能亦有貢獻。基礎垂直運 動對反應亦有明顯之影響。
|