1、大型水工結構的安全運行是我國水利事業(yè)得以蓬勃發(fā)展的關鍵。由于長期的負荷運行并伴隨著溫度變化、水流沖擊、地震等環(huán)境荷載的影響,水工結構難以避免的出現(xiàn)結構疲勞和腐蝕,埋下安全隱患。這些隱患往往因為發(fā)生在結構內(nèi)部而不易被察覺,對結構乃至整個工程系統(tǒng)的運行構成了巨大威脅,因隱患爆發(fā)時發(fā)生整個結構失效的事故的損失是不可估量的。隨著水工建筑物越來越趨向于輕型化,開展大型水工結構的振動研究更為迫切與重要。
　　景電工程是中國提水灌溉工程中揚程最

2、大的提水灌溉工程,被譽為“中華之最”。由于長期的負荷運行,泵站出水塔結構在運行過程中存在十分明顯的振動問題,為泵站的正常安全運行帶來了極大的隱患。本文以景泰川提灌站一期工程出水塔結構為研究對象展開水工結構模態(tài)參數(shù)辨識的研究,研究出水塔結構的振動特性,并在此基礎上對其工作性態(tài)的評估。結合工程實例,對環(huán)境激勵下的典型出水塔水工結構進行了以下主要內(nèi)容的研究:
　　(一)環(huán)境激勵下出水塔結構工作模態(tài)參數(shù)辨識研究。結合工程實際特點,以環(huán)境為

3、直接激勵,現(xiàn)場采集了兩組實驗數(shù)據(jù),分別命名為原始組與對照組。其中原始組側重測試結構的整體性振動,對照組側重測試結構的壓力管道部分振動。在對實測信號進行小波濾波的基礎上,分別采用時域識別方法中的特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法和隨機子空間算法對出水塔結構的模態(tài)辨識進行辨識,并將各階模態(tài)參數(shù)識別結果進行平均處理,得到更為精確的模態(tài)辨識結果。
　　(二)環(huán)境激勵下出水塔結構振動特性研究。依據(jù)出水塔結構實際運行情況,建立出水塔結構有限元仿真模型,計算得到

4、結構的模態(tài)參數(shù),并與原始組最終辨識結果進行比對,對模型的精確性予以驗證。在有限元模型的基礎上,對結構進行動力分析及諧反應分析,揭示了結構在各個方向的振動幅度及特點,分析了正常工作狀態(tài)下出水塔結構的振動特性與其在環(huán)境激勵下的工作性態(tài)。
　　(三)環(huán)境激勵下出水塔結構工作性態(tài)評估研究。通過模型計算結果與對照組辨識結果的比對,對結構在實際運行工況下的工作性態(tài)進行了評估,結果表明研究內(nèi)容與工程實際有很好的吻合度,可以作為類似研究的理論支撐