4.3.3.4. Модальний аналіз

Аналіз модальних коливань є найбільш ефективним методом визначення динамічних характеристик конструкцій на основі результатів вимірювань та аналізу вимушених коливань. Існує два методи модального аналізу – традиційний та операційний. В традиційному методі створюється контрольоване вхідне збудження та проводиться аналіз між вхідним та вихідним збудженням. Операційний метод модального аналізу дозволяє провести аналіз, використовуючи лише вихідне збудження.

Для модального розрахунку системи за допомогою ПК «Лира» необхідно створити завантаження в меню «Нагрузки» - «Динамика» - «Таблица динамических загружений». Номер завантаження слід призначити таким, щоб він відрізнявся від вже існуючих (наприклад наступний по-порядку).

Кількість форм коливань, що враховується слід приймати «5», оскільки основний вклад (69%, 95%) в суму модальних мас забезпечується за рахунок поступальних коливань моделі за першою формою. Вплив крутильної форми коливань не перевищує 1 %. Згідно до Eurocode-8 (Eurocode-8: Earthquake Resistant Design of Structures// Brussels: European Committee Standardization, 1995.) при динамічному аналізі рекомендується враховувати кількість форм коливань, що забезпечує суму модальних мас, не менше 90%. Перші п’ять форм коливань дають результат 98%. Таким чином можна зробити висновок, що динамічні властивості моделі обумовлені коливаннями системи по першим п’яти формам.

Наступним кроком завантаження розрахункової схеми є: «Нагрузки» - «Динамика» - «Учёт статических загружений». В даному меню слід добавити номера статичних (постійних) навантажень. Коефіцієнт перетворення приймається рівним одиниці.

Після проведених розрахунків необхідно переглянути результати модального аналізу, для цього відкриваємо: «Окно» - «Стандартные таблицы» - «Периоды колебаний». Результати див. табл. 4.2:

Таблиця 4.2 – Результати модального аналізу

NП/П	Власні значен	Частота		ПEPІOД	Коефіцієнт розподілу	Модальна вага В %
		РАД/C	ГЦ	C
1	0.181006	5.524693	0.879728	1.136715	4.057423	45.447643	45.447643
2	0.044357	22.544568	3.589899	0.278559	-0.764207	1.612252	47.059895
3	0.038157	26.207630	4.173189	0.239625	1.054775	3.071356	50.131252
4	0.028876	34.630947	5.514482	0.181341	2.778711	21.315601	71.446853
5	0.014176	70.542647	11.23290	0.089024	-0.124325	0.042671	71.489524

Отже із результуючої таблиці вибираємо параметри, що необхідні для подальших розрахунків, а саме: період основного тону власних коливань, який за результатами виконаних досліджень складає 1,136715 с, що більше 0,25 с і значення коефіцієнтів С_z – збільшення вітрового тиску по висоті слід приймати за таблицею 9.02 змін №1 до [Error: Reference source not found].