聚氨酯夹芯金属复合屋面板动力特性的试验研究

发布时间：2019-03-29 08:30

【摘要】：在传递屋面风荷载的过程中,金属复合屋面板的有限刚度和阻尼特性会改变脉动风的频谱特征,从而影响屋盖结构的风致振动效应.针对75mm和100mm两块典型跨度聚氨酯夹芯屋面板足尺试件,通过数值模拟和试验测试对其动力特性进行研究.基于已有聚氨酯夹芯材料的试验数据,建立了两块屋面板的初始有限元模型,并对其模态特征和阻尼性能进行了初步分析.参照分析结果,开展屋面板足尺试件的动力试验,利用PolyLSCF法识别得到屋面板的模态参数值.测试结果表明,聚氨酯夹芯金属复合屋面板试件的前7阶固有频率在24Hz~60Hz之间,频率分布密集,各阶模态阻尼比在1%~3%之间.以试验识别的固有频率和振型为基准,采用一阶优化方法对初始有限元模型进行修正.分析发现聚氨酯夹芯材料的竖向弹性模量、密度和泊松比是影响屋面板动力特性的敏感参数,支承檩条对屋面板动力特性的影响也不能忽略.将檩条引入初始模型并再次进行模型修正,最终获得的屋面板各项设计参数修正值均保留明确的物理意义,可供此类屋面板的风致振动效应分析及相关研究采用.
[Abstract]:In the process of transferring the wind load on the roof, the finite stiffness and damping characteristics of the metal composite roof slab will change the spectral characteristics of the fluctuating wind, thus affecting the wind-induced vibration effect of the roof structure. The dynamic characteristics of two typical span polyurethane sandwich roof slab full-scale specimens, 75mm and 100mm, were studied by numerical simulation and experimental test. Based on the experimental data of polyurethane sandwich materials, the initial finite element models of two roof slabs are established, and their modal characteristics and damping properties are analyzed. According to the analysis results, the dynamic test of the full-scale roof slab is carried out, and the modal parameters of the roof slab are identified by the PolyLSCF method. The test results show that the first seven natural frequencies of polyurethane sandwich metal composite roof slab are between 24Hz~60Hz and the frequency distribution is dense. The damping ratio of each modal is between 1% and 3%. The first-order optimization method is used to modify the initial finite element model based on the natural frequency and mode shape identified by experiments. It is found that the vertical elastic modulus, density and Poisson's ratio of polyurethane sandwich materials are sensitive parameters affecting the dynamic characteristics of roof slab, and the influence of supporting purlin on the dynamic characteristics of roof slab should not be ignored. The purlin is introduced into the initial model and modified again, and the design parameters of the roof slab can be corrected with definite physical meaning, which can be used for the wind-induced vibration effect analysis and related research of this kind of roof slab.
【作者单位】： 浙江大学空间结构研究中心;
【基金】：浙江省自然科学基金项目(LY14E080015)
【分类号】：TU317

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 任瑞周;聚氨酯应用现状和前景展望[J];建设科技;2005年22期

2 刘云佳;;第五大塑料——聚氨酯进入建筑领域[J];建设科技;2006年06期

3 ;拜耳、华都举办建筑用聚氨酯材料技术研讨会[J];聚氨酯工业;1998年01期

4 郑宁来;;聚氨酯在建材中应用[J];国外塑料;2006年10期

5 林永飞;;难燃聚氨酯材料在节能防火方面的新突破[J];城市住宅;2011年01期

6 ;用弹性聚氨酯材料处理混凝土裂缝伸缩缝的试验小结[J];化学通讯;1977年02期

7 施泽华;蔡尚荣;江劲松;王同宁;;聚氨酯材料力学参数测定方法[J];河海大学学报;1988年01期

8 娄曼君;;常用聚氨酯材料的特性与应用[J];北京建筑工程学院学报;1990年01期

9 余东勤;一种新型高效防水固结材料──聚氨酯[J];水利天地;1997年05期

10 寿崇琦;娄嵩;尚盼;;水性聚氨酯的研究综述[J];国外建材科技;2007年04期

相关会议论文 前6条

1 杨炳元;苏立荣;李芳;;聚氨酯材料在建筑防水工程领域中的应用[A];全国第七次防水材料技术交流大会论文集[C];2005年

2 裘宗濂;宝志雯;;动力试验与参数估计[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年

3 汪强;王进廷;金峰;张楚汉;;实时耦联动力试验方法述评[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2008年

4 王进廷;金峰;徐艳杰;张楚汉;;实时耦联动力试验方法理论与实践[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2013年

5 谢晓健;蒋永生;潘振新;;夹芯桩深搅空间复合体支护结构分析与实测[A];第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷）[C];1998年

6 汪强;王进廷;金峰;;实时耦联动力试验中作动器反应迟滞对于试验结果的影响研究[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年

相关重要报纸文章 前8条

1 陈娟;吉林大火剑指聚氨酯行业旧疾[N];中国房地产报;2013年

2 驻江苏记者 杜小卫;中国(江苏)聚氨酯外墙保温技术研讨会在无锡召开[N];中国建材报;2014年

3 穆昱;行业旧疾 阻碍聚氨酯健康发展[N];中国建材报;2013年

4 特约记者 顾定槐;“11·15”火灾聚氨酯建材惹争议[N];中国化工报;2010年

5 胡文鹏;聚氨酯行业亟待监管规范[N];中国建设报;2011年

6 翟峻;聚氨酯塑料扛起建筑节能大旗[N];中国石化报;2007年

7 俞明辉 孙磊;绿色环保聚氨酯防水材料发展前景广阔[N];中华建筑报;2014年

8 何世武 宁健 王秀丽;聚氨酯外墙外保温只能采用板材粘贴工艺现场喷涂工艺是不科学的[N];中国高新技术产业导报;2006年

相关硕士学位论文 前7条

1 邹光俭;聚氨酯加固砂的工程特性及应用研究[D];西安建筑科技大学;2016年

2 刘建成;高性能聚氨酯砂土固结材料研究与应用[D];成都理工大学;2016年

3 王子龙;混凝土防护及修补用聚氨酯—环氧树脂材料的开发研究[D];兰州交通大学;2014年

4 张贺;单自由度伪动力试验方法的实现[D];中国地震局工程力学研究所;2009年

5 朱海玲;轴向荷载作用下钢—聚氨酯复合管力学性能研究[D];江苏科技大学;2011年

6 朱锦;水性聚氨酯注浆堵水材料的制备及其性能研究[D];合肥工业大学;2014年

7 唐响亮;夏热冬冷地区夹芯墙的热湿性研究[D];湖南科技大学;2011年

，

本文编号：2449343