2011年--港航外文翻译--码头结构的动力特性试验研究（译文）

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1、中文 9000 字 出处： Boroschek R L, Baesler H, Vega C. Experimental evaluation of the dynamic properties of a wharf structureJ. Engineering Structures, 2011, 33(2):344-356. 工程结构 33（ 2011） 344-356 码头结构的动力特性试验研究 Rubn Luis Boroschek , Hugo Baesler , Carlos Vega 摘要 本文提出通过一系列的实验测试结果，进行判定在强迫激励下的一根 375 米长的桩码头支撑结构

2、的部分阻尼特性 。该测试程序有两个主要目的 :(1)通过使 用由潮汐、风和脉动产生的结构性微振动信号来确定基本结构的阻尼， (2)通过 使用拉力机制施加到甲板的不同振幅的初始位移来评估影响振幅函数的动态特 性变化。 虽然码头设计的目的是作为一系列独立的甲板部分 ,但该研究显示，支撑在 码头顶部的非结构性框架和管道配合相邻部分一起，并且对动态特性有显著影响 , 特别是在纵向方向。必须注意是为码头支撑结构提供滑动连接或者还包括原始设 计的影响因素。我们 根据不同的识别性能审查激励水平 ,可以确定的是，该码头 具有等效相对线性约 3的粘性阻尼。这是一个用于在运行负载和低震级地震事 件下分析桩承码头结

3、构的很好的参考阻尼值。 关键词： 阻尼、 码头、健康监测、 回拉测试 1、引言 结构抗震设计过程中的一个基本方面是正确的估计它们的动态特性的预期 响应和破坏水平的函数。从现有结构低水平振动测试获得的信息，可以用来改善 结构模型和我们对重力 ,操作和地震载荷的理解。 对许多常见的建筑结构类型模型的验证和确认已经非常广泛。相比之下 ,关 于海洋码头这一领域的检验做的很少。尽管码头通常具有简单的结构系统 ,由于 土壤结构的相互作用 ,在码头各部分间的的作用 ,码头结构和被支撑的设备和系 统间的的相互作用，导致了码头动态特性的复杂性。因此 ,很难明确在各种负载 状态和性能水平下的独特的模型码头 ,甚至

4、更难正确的选择能量耗散能力这些结 构的不同破坏状态。 桩码头在有限的损坏或操作条件的情况下 , 由于实验码头的信息非常有限， 研究人员利用的能量耗散值是根据桥梁和建筑物等其他类型的结构获取的。 在分析码头承受的操作荷载或地震荷载时 ,码头很少或没有破坏 ,不同的作 者和设计标准使用推荐的基准值为能量耗散的临界阻尼比的 5% 1,2。在中等 或中等反应的水平下，本佐尼和普里斯特利 1采用 5%和 7.5%之间的临界阻尼 比，它在极端需求和高伤害的情况下会增加到 10% - 20%。在极端需求和能量耗 散水平的情况下，多纳休 3等人也使用了 10%相似值。然而 ,当分析模型固有 能量耗散中添加非线

5、性元件时，一些作者认为阻尼约 5的值是否会有损坏情况 4。一般来说 ,为了建模 ,当存在广泛的破坏时，数值应该使用高于 5%的 5， 这是可以接受的。国际航运协会建议：在一定情况下，忽略粘性地基的影响 6， 从滞后损失模型中推导等效阻尼值。基于此，临界阻尼比的取值应该考虑在等效 值为 10%到 20%之间。 图 1 本塔纳斯港 虽然上述的值通常被专业人员所接受 ,但它们必须通过实验来验证。由于其 庞大的规模和复杂性 ,这种验证必须在现有码头直接检测 ,并有很强的运动传感 器。遗憾的是 ,检测码头的数量相对较小 ,且只有少数码头受到中度或严重的地震。 在分析和检测码头临时设备和不同需求的反应时，

6、它推动了受控全面测试的发 展。 这些测试可以通过使用环境激发，如潮汐、风和工作负载 ,或外力作用 ,如施 加位移、撞击 ,迫使谐波刺激等。实验测试的限制之一是 ,在强烈的地震事件中， 小幅度的外部激励产生的需求要比预期的低很多。尽管如此 ,从这些测试获得的 信息允许更好的校正分析模型中使用的重要变量。 在这项工作中 ,我们通过一系列的环境和强迫振动试验来判定本塔纳斯港 -Quinteros 智利湾现有的桩承码头 结构的阻尼特性。该研究还提供不同实验技术 比较和它们的相对优点及评估码头结构动态特性的缺点。 2、码头简述 本塔纳斯港口码头位于智利中部 ,距离圣地亚哥 130 公里的 Quinteros 智利 湾。该码头包括一个接入桥和泊位。接入桥长 375 米 ,宽 8.3 米 ,建于 1960 年代中 期。它有 5 个独立的部分 :4 个长 76 米 ,1 个长 71 米 ,有类似桩基布