CN109186911A - 一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统与方法，包括：系统单个/多个激振器动力装置，设置于建筑上选定的结构位置，单个/多个激振器动力装置通过有线或无线方式与激振控制设备连接；负责产生激振的振动力；激振器加速度传感器，设置于激振器动力装置上，通过有线或无线方式与激振控制设备连接；结构振动加速度传感器，设置于与激振器动力装置相同的结构构件上，通过有线或无线方式与激振控制设备连接；激振控制设备，负责对结构振动加速度传感器采集的数据进行处理。本发明能够获取到可靠的建筑结构动力特征参数，且整个系统便于安装和实施。

Description

一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统与方法

技术领域

本发明涉及建筑动力特性识别及监测领域，尤其涉及一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统与方法。

背景技术

随着建筑结构健康监测及损伤评估在土木工程中的应用，通过识别建筑结构动力特性来评价建筑结构健康状态，成为一种重要手段。根据结构动力学损伤识别理论，建筑结构的损伤必然会导致建筑结构刚度的改变，进而引起建筑结构动力特性参数的变化。因此，结合对建筑结构动力特性监测，对建筑结构进行损伤状态分析与结构诊断，提前发现缺陷与损伤并及时处理，可避免建筑物因结构损伤而导致的安全事故。识别建筑物动力特性的主要技术问题包括：1、如何对建筑物施加一个无损的激励，该激励应能够使建筑结构产生足够幅值的振动，同时不致使建筑物损伤。2、实时监测建筑物振动，分析结构动力特性参数，获得建筑物模态参数。

建筑物具有尺度大、结构复杂等特点，传统的激振方式，要么难以使建筑结构产生能显现损伤所需足够振幅的振动，要么因驱动力太大而造成结构局部受损，要么因安装相关设备困难而不便于应用。在建筑结构动力特性检测方面，传统方式也有利用常规自然环境激励来获取动力特性参数的做法，但在测试时往往存在所测特征信号微弱，容易被噪声淹没，还会出现部分结构缺陷因振动幅度不足，难以显现的情况。鉴于上述原因，在建筑动力测试中需要一种低驱动力、可控的、便于安装的激振装置，使激振器产生的频率与建筑当前固有频率发生共振，以较低的驱动力通过共振使能量叠加，在结构出现的较大幅度的振动后，停止激振，在建筑结构自振的情况下，进行建筑结构动力特性识别。

目前，国内外激振设备多集中在对建筑结构施加大驱动力引发振动的激振器上，尚未有针对建筑物成套的、便于安装的、以小驱动力引发共振，使激振能量叠加，而实现足够振动的激振系统及动力特性识别系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统与方法，能够对建筑物进行无损地激励，同时识别建筑物动力特性的参数，激励方式主要是通过可控制、小驱动力的激励设备，引起结构共振进而获取结构较大振动的效应；当结构被激振达到预定振幅后，终止激振，在结构自振的情况下，采集并获取结构的动力特性参数。

本发明的目标是通过以下技术方案来实现的：一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，包括：

单个/多个激振器动力装置，设置于建筑上选定的结构位置，单个/多个激振器动力装置通过有线或无线方式与激振控制设备连接；负责产生激振的振动力。

具体地，在优选方案中，由激振控制设备调节和控制激振动力装置的质量块运动，产生振动对结构进行激振。

激振器加速度传感器，设置于激振器动力装置上，通过有线或无线方式与激振控制设备连接；

结构振动加速度传感器，设置于与激振器动力装置相同的结构构件上(梁、板、柱等)，通过有线或无线方式与激振控制设备连接；

激振控制设备，负责对结构振动加速度传感器采集的数据进行处理，得到结构自振频率和振动峰值方向，然后以结构振动加速度传感器采集的结构自振频率作为标的，调节和控制激振器动力装置的激振频率和峰值动力方向。

另外，通过反复进行的激振、暂停激振时采集结构自振参数、再激振(修订激振频率和峰值动力方向后，使激振方向的两个加速度传感器，即激振器加速度传感器与结构振动加速度传感器，采集的振动频率和峰值动力方向一致)，循环迭代，直至激振器动力装置与结构实现共振(可同频共振，也可采用多阶倍频共振的方式)。

当持续共振使结构振幅达到或超过预定幅度(或预定加速度值)后，系统自动关闭激振动力装置，让结构自振。并自动开启结构动力特性参数采集系统，通过预先设置的各结构层采集点的结构振动加速度传感器，完成对建筑物结构的动力特性参数的采集。

进一步地，所述的激振器动力装置的其中一种实现方式为偏心轮激振器动力装置，该偏心轮激振器动力装置内部包括两个反向旋转的带偏心质量块的锥形齿轮。

当两个相向旋转的偏心轮质量块重叠时，产生出重叠方向的推动力；其中，所述的偏心块锥形齿轮通过锥形齿轮与带锥形齿轮的电动机轮啮连接；所述的电动机为可调速电机。

激振控制设备通过控制电动机的转速、启动时间，调节激振器动力装置的激振频率和峰值动力方向，以实现振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致。

进一步地，所述的激振器动力装置的其中一种实现方式为曲柄滑块激振器动力装置，该曲柄滑块激振器动力装置包括连杆和可移动质量滑块，连杆的其中一端与质量块连接，连杆的另外一端与激振器动力装置的可调速电动机带动的旋转曲柄相连。

激振控制设备通过控制电动机的转速、启动时间，调节激振器动力装置的激振频率和运动方向，以实现振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致。

进一步地，所述的激振器动力装置的其中一种实现方式为电磁激振器动力装置，所述的电磁激振器动力装置包括一个带滑轨可磁吸质量块和位于所述带滑轨质量块两侧的电磁铁。

激振控制设备通过控制可磁吸质量块两侧的电磁铁通断频率、启动时间，调节质量块的运动频率和动力方向，以实现振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致。

进一步地，所述的激振器动力装置可通过多组并联的方式与激振控制设备连接，协同工作。

本发明还提供一种建筑物自适应激振及动力特性识别方法，采用所述的系统，包括以下步骤：

S1：根据建筑物结构形式及结构特征，在建筑物的某结构层上布设单个或多个激振器动力装置。

其中，激振器动力装置的布设，以在预设时间内，用最低数量的激振器动力装置能够使建筑物发生足够振幅的振动为优选原则。

S2：结构振动加速度传感器设置在激振器动力装置附近，负责采集未实施激励和正在实施激励的结构振动频率、峰值动力方向；激振器加速度传感器，设置在激振器动力装置上，负责采集激振器动力装置的振动频率、峰值动力方向；激振控制设备负责调节激振动力装置的启动时间和频率，实现激振器动力装置振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致，即实施激励时和未实施激励的振动频率、峰值动力方向数据一致。

S3：初次激振的频率设定，通过激振控制器内建的自动控制程序对该系统进行自动调试，其原理为：首先对结构进行试探性激励，根据结构振动加速度传感器采集的数据进行处理，得到结构自振频率分布范围，也可通过软件计算、对环境振动分析等手段确定频率范围，然后，以此为预估参数进行初次激振；之后，系统根据采集的结构自振动的参数和激振器激励的振动参数，自动调节激振器动力装置激励的方向与激励频率，多次施加激振，让激振频率逐步逼近建筑结构自振频率的方式来实现共振。

需要时，可将多个激振器动力装置通过有线或无线接入激振控制设备，使设置在同一区域的多个激振器动力装置能够同频率、同方向地对结构施加激励，实现并联驱动，以扩大单位时间的激励能量。

S4：持续共振激励开始后，当共振引发的振动达到预期的限值时，系统自动关闭激励；在结构处于自振状态时，系统自动开启动力特性参数采集系统，通过对设置在建筑物结构各测点的动力特性参数采集传感器(如结构振动加速度传感器)数据的采集，得到相应位置的动力特性参数。

进一步地，在步骤S1～S4中的操作，限制在对建筑物不致损伤的范围内。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种建筑物自适应激振及动力特性识别的系统与方法，通过自适应激振系统，让激振器动力装置根据系统采集的建筑结构自振参数，自动调节激振器激振的频率和峰值动力方向，实现激振器动力装置的激励与结构产生共振，以较低的驱动力让激振器与结构产生共振并叠加能量，在持续共振使结构产生的较大振幅(动)后，系统自动终止激振并开启动力特性参数采集系统，对建筑结构动力特性参数进行采集。获取到可靠的建筑结构动力特征参数，且整个系统便于安装和实施。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明建筑结构激振及采集设备布置剖面示意图；

图3为激振器所在楼层连接平面示意图；

图4为偏心轮激振器动力装置内部示意图；

图5为偏心轮激振器动力装置偏心轮示意图；

图6为曲柄滑块激振器动力装置内部示意图；

图7为曲柄滑块激振器动力装置1-1剖面图；

图8为电磁激振器动力装置内部示意图；

图中，1-激振器动力装置，2-激振控制设备，3-通信线路，4-结构振动加速度传感器(动力特性参数传感器)，5-结构柱，6-结构梁，7-楼板，8-可调速电动机，9-偏心轮激振器动力装置，10-底座，11-普通锥齿轮，12-偏心锥齿轮，13-偏心锥齿轮质量块部分；14-曲柄滑块激振器，15-滑动轨道，16-连杆，17-可滑动质量块，18-电磁激振器质量块部分，19-可磁吸移动质量块，20-电磁铁，21-线圈，22-电源线，23-结构动力特性参数采集设备，24-激振振动加速度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其具体包括激振器动力装置、激振控制设备、结构动力特性识别系统。

如图2和图3所示，一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，包括：

单个/多个激振器动力装置1，设置于建筑物某层楼板7上，激振器动力装置1(含激振器加速度传感器)通过激振器通信电缆3(或无线传输)连接至激振控制设备2。激振器动力装置1，负责产生激振的振动力。由激振控制设备2调节和控制激振动力装置1的质量块运动，产生振动对结构进行激振。

结构振动加速度传感器4，设置于与激振器动力装置1相同的结构位置7上，结构振动加速度传感器通过通信电缆3连接(或无线传输)至激振控制设备2。

激振控制设备2，内部集成对激振器动力装置1进行控制的电器控制模块和振动数据采集、处理、分析软件及计算机处理器。在激振过程中，计算机处理器通过实时采集的激振器加速度传感器24与结构振动加速度传感器4数据，进行处理运算，通过电器控制模块，调节激振器动力装置1的振动频率和峰值动力方向，实现激振器动力装置1的激励与结构产生同频共振。

结构动力特性参数采集设备23，与激振控制设备2，通过激振器通信电缆3(或无线传输)连接；并且动力特性参数采集设备23，与结构振动加速度传感器4，通过激振器通信电缆3(或无线传输)连接。当结构振动加速度传感器4采集的振动幅度(或加速度值)，达到最大预设值时，激振控制设备2，通知激振器动力装置1停止激励，同时通知结构动力特性参数采集设备23，启动数据采集，采集设置在各测点的动力特性参数传感器(本实施例使用与结构振动加速度传感器4相同的传感器)数据。当结构振动加速度传感器4采集的振动幅度(或加速度值)，达到最小预设阈值时，通知结构动力特性参数采集设备23，终止采集，完成动力特性参数的采集。

本发明原理是：设置单个或多个激振器动力装置1，通过激振控制设备2对激振器动力装置1控制调节；使激振器动力装置1与结构产生共振，且持续共振使建筑结构振动叠加，产生足够的振幅，并不对建筑结构形成损伤，实现小驱动力使结构产生大振幅的目的。当达到预设振幅以后，终止激振，开启结构动力特性参数采集设备23，实施数据采集。

共振的实现方法：通过激振控制设备2控制调节激振器动力装置1的振动频率和峰值动力方向，使之与结构振动加速度传感器4在无激振状态下采集的结构振动频率和峰值动力方向一致即可。实际实施中，将通过多次激振、停止激振进行检测，使激振器动力装置1上的激振器加速度传感器24采集的激振器动力装置激励的振动频率和峰值动力方向，与没有激振情况下结构振动加速度传感器4采集到的结构振动频率和峰值动力方向一致时，共振实现。

激振器动力装置1架设位置、数量的选择，以在预设时间内，用最低数量的激振器动力装置能够使建筑结构发生足够振幅的振动为原则。

其中，如图2所示，在本实施例中，建筑物为7层，所述激振系统的激振器动力装置1设置于建筑物顶部楼层(即第7层)，并且设置6个，以图3的形式进行平面布置，并通过激振器通信电缆3连接至激振控制设备2。所述结构动力特性识别系统的动力特性参数传感器4在第2～6层设置若干个，第7层的传感器可与结构振动加速度传感器4共用，也可独立设置，并通过通信电缆3(或无线传输)连接至结构动力特性参数采集设备23。

优选地，在本实施例中，可以采用下述三种方式进行激振系统功能的实现：

(1)第一种方式，所述的激振器动力装置1为偏心轮激振器动力装置9。

如图4和图5所示，该偏心轮激振器动力装置内部包括两个反向旋转的带偏心质量块的锥形齿轮(12/13)，当两个相向旋转的偏心轮质量块重叠时，产生出重叠方向的推动力；其中，所述的带偏心块锥形齿轮(12/13)通过锥形齿与带锥形齿轮的电动机8的普通锥齿轮11轮啮连接；所述的电动机8为可调速电机。激振控制设备2通过控制电动机8的转速、启动时间，调节激振器动力装置1的激振频率和峰值动力方向，以实现振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致。

在本实施例中，所述的偏心轮激振器动力装置9包含底座10，底座10带孔便于利用膨胀螺栓安装固定。在偏心轮激振器动力装置9内部由两个反向旋转的带偏心质量块的锥齿轮12/13组成，在除冲击方向其余方向离心力相互抵消，因此可以在水平方产生一个往复作用力，当该力的频率及峰值动力方向与结构自振振动一致时，激起结构共振。

偏心轮激振器动力装置9内部结构如图5所示，包含3个锥齿轮，其中12、13为带偏心质量块的锥齿轮，而普通锥齿轮11连接至可调速电动机8。激振器加速度传感器24设置在底座10上，结构振动加速度传感器4设在偏心轮激振器动力装置9附近的建筑结构上。

激振控制设备2通过调节电动机8的转速从而改变偏心轮激振器动力装置9的振动频率，同时结构振动加速度传感器4采集楼层板7的水平振动数据通过通信线路3(或者无线传输)反馈给激振控制设备2，从而使得在激振控制设备2控制下的偏心轮激振器动力装置9的振动频率达到结构的自振频率且峰值动力方向一致，与结构在水平方向产生共振，而又不使结构损伤。

(2)第二种方式，所述的激振器动力装置1可为曲柄滑块激振器动力装置14。

如图6和图7所示，该曲柄滑块激振器动力装置为包括连杆16和可移动质量滑块17，连杆16的其中一端与质量块连接17，连杆16的另外一端与激振器动力装置的可调速电动机8带动的旋转曲柄相连。可调速电机8驱动可滑动质量块17在滑动轨道15上按照一定频率往复运动，实现振动。

在本实施例中，曲柄滑块激振器动力装置14的底座上预设有螺栓通孔，通过膨胀螺栓将曲柄滑块激振器动力装置14与结构固定。激振器加速度传感器24设置在底座10上，结构振动加速度传感器4设在曲柄滑块激振器动力装置14附近的建筑结构上，如图7所示。

设置在激振器动力装置1附近的结构振动加速度传感器4采集结构振动数据，并通过通信电缆3(或无线传输)反馈给激振控制设备2，激振控制设备2控制电动机8产生不同转速，使曲柄滑块激振器动力装置14产生不同频率的水平作用力，当振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致时产生共振。

曲柄滑块激振器动力装置14内部主要是一个可调速电动机8带动的曲柄滑块机构，如图6、图7，电动机8通过连杆16以不同的周期带动可滑动质量块17在轨道15上做水平方向的往复运动，产生振动力。

(3)第三种方式，所述的激振器动力装置1可为电磁激振器动力装置18。

如图8所示，所述的电磁激振器动力装置18包括一个带滑轨可磁吸质量块19和位于所述带滑轨可磁吸质量块19两侧的电磁铁20；激振控制设备2通过控制可磁吸质量块两侧的电磁铁20通断频率、通断时间，调节质量块19的运动频率和动力方向，以实现振动频率、动力方向与结构自振振动一致。

其中电磁激振器动力装置18的底座带孔，便于膨胀螺栓将其与结构固定。激振器动力装置内部主要是由带滑轨可磁吸质量块19和电磁铁20组成的机构，电磁铁20交替产生的磁力带动可可磁吸质量块19在滑动轨道15上往复直线运动，产生振动力。

通过上述三个低驱动力的、自适应的激振动力装置，使激振器动力装置1产生的频率与建筑结构自振频率发生共振(含多阶倍频共振)，以较低的驱动力获取结构的较大幅度振动，为采集到有效的建筑结构动力特性创造条件。

实施例2

基于实施例1中系统的实现，本实施例还提供一种建筑物自适应激振及动力特性识别方法，采用实施例1所述的系统，如图1所示，包括以下步骤：

S1：根据建筑物结构形式及结构特征，在建筑物的某结构层上布设单个或多个激振器动力装置1。

其中，激振器动力装置1的布设，以在预设时间内，用最低数量的激振器动力装置1能够使建筑物发生足够振幅的振动为优选原则。

S2：结构振动加速度传感器4设置在激振器动力装置1附近，负责采集未实施激励和正在实施激励的结构振动频率、峰值动力方向；激振器加速度传感器24，设置在激振器动力装置1上，负责采集激振器动力装置1的振动频率、峰值动力方向；激振控制设备2负责调节激振器动力装置1的启动时间和频率，实现激振器动力装置1振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致，即实施激励时和未实施激励的振动频率、峰值动力方向数据一致。

S3：初次激振的频率设定，通过激振控制器内建的自动控制程序对该系统进行自动调试，其原理为：首先对结构进行试探性激励，根据结构振动加速度传感器4采集的数据进行处理，得到结构自振频率分布范围，也可通过软件计算、对环境振动分析等手段确定频率范围，然后，以此为预估参数进行初次激振；之后，系统根据采集的结构自振动的参数和激振器激励的振动参数，自动调节激振器动力装置1激励的方向与激励频率，多次施加激振，让激振频率逐步逼近建筑结构自振频率的方式来实现共振。

需要时，可将多个激振器动力装置1通过有线或无线接入激振控制设备，使设置在同一区域的多个激振器动力装置1能够同频率、同方向地对结构施加激励，实现并联驱动，以扩大单位时间的激励能量。

S4：持续共振激励开始后，当共振引发的振动达到预期的限值时，系统自动关闭激励；在结构处于自振状态时，系统自动开启动力特性参数采集系统，通过对设置在建筑物结构各测点的动力特性参数采集传感器(如结构振动加速度传感器4)数据的采集，得到相应位置的动力特性参数。

进一步地，在步骤S1～S4中的操作，限制在对建筑物不致损伤的范围内。以上操作步骤如附图1所示。

进一步地，在步骤S1～S4中的操作限制在对建筑物不置损伤的范围内。

需要说明的是，本实例所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想。因此图示中仅显示与本发明有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态，数量及组合可为一种随意的改变，布局可能更为复杂。此外，图1、图2中仅给出了本发明提供的一种建筑物自适应激振及动力识别系统在某一框架结构建筑物的应用示例。本发明的应用不拘泥限制在某一类结构形式，而适用于各种结构形式，本发明提供的一种建筑物自适应激振及动力识别系统是依据各类建筑物结构特点来进行布置，本发明仅提供一种实施思路，具体布置方案因建筑物而已。

本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其特征在于：包括：

单个/多个激振器动力装置，设置于建筑上选定的结构位置，单个/多个激振器动力装置通过有线或无线方式与激振控制设备连接；负责产生激振的振动力；

激振器加速度传感器，设置于激振器动力装置上，通过有线或无线方式与激振控制设备连接；

结构振动加速度传感器，设置于与激振器动力装置相同的结构构件上，通过有线或无线方式与激振控制设备连接；

激振控制设备，负责对结构振动加速度传感器采集的数据进行处理，得到结构自振频率和振动峰值方向，然后以结构振动加速度传感器采集的结构自振频率作为标的，调节和控制激振器动力装置的激振频率和峰值动力方向；通过反复进行的激振、暂停激振时采集结构自振参数、再激振，循环迭代，直至激振器与结构实现共振；当持续共振使结构振幅达到或超过预定幅度后，系统自动关闭激振动力装置，让结构自振；并通过结构振动加速度传感器，完成对建筑物结构的动力特性参数的采集。

2.根据权利要求1所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其特征在于：所述的再激振为：修订激振频率和峰值动力方向后，使激振方向的两个加速度传感器，即激振器加速度传感器与结构振动加速度传感器，采集的振动频率和峰值动力方向一致。

3.根据权利要求1所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其特征在于：所述的激振器动力装置由激振控制设备调节和控制在激振器动力装置内部的质量块运动，产生振动对结构进行激振。

4.根据权利要求3所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其特征在于：所述的激振器动力装置可为偏心轮激振器动力装置，该偏心轮激振器动力装置内部包括两个反向旋转的带偏心质量块的锥形齿轮，当两个相向旋转的偏心轮质量块重叠时，产生出重叠方向的推动力；其中，所述的偏心块锥形齿轮通过锥形齿轮与带锥形齿轮的电动机轮啮连接；所述的电动机为可调速电机。

5.根据权利要求3所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其特征在于：所述的激振器动力装置可为曲柄滑块激振器动力装置，该曲柄滑块激振器动力装置为包括连杆和可移动质量滑块，连杆的其中一端与质量块连接，连杆的另外一端与激振器动力装置的可调速电动机带动的旋转曲柄相连。

6.根据权利要求3所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其特征在于：所述的激振器动力装置可为电磁激振器动力装置，所述的电磁激振器动力装置包括一个带滑轨可磁吸质量块和位于所述带滑轨质量块两侧的电磁铁。

7.根据权利要求1所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别系统，其特征在于：所述的激振器动力装置可通过多组并联的方式与激振控制设备连接，协同工作。

8.一种建筑物自适应激振及动力特性识别方法，采用如权利要求1～7中任意一项所述的系统，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据建筑物结构形式及结构特征，在建筑物的某结构层上布设单个或多个激振器动力装置；

S2：结构振动加速度传感器设置在激振器动力装置附近，负责采集未实施激励和正在实施激励的结构振动频率、峰值动力方向；激振器加速度传感器，设置在激振器动力装置上，负责采集激振器动力装置的振动频率、峰值动力方向；激振控制设备负责调节激振动力装置的启动时间和频率，实现激振器动力装置振动频率、峰值动力方向与结构自振振动一致，即实施激励时和未实施激励的振动频率、峰值动力方向数据一致；

S3：初次激振的频率设定，通过激振控制器内建的自动控制程序对该系统进行自动调试，其原理为：首先对结构进行试探性激励，根据结构振动加速度传感器采集的数据进行处理，得到结构自振频率分布范围，也可通过软件计算、对环境振动分析等手段确定频率范围，然后，以此为预估参数进行初次激振；之后，系统根据采集的结构自振动的参数和激振器激励的振动参数，自动调节激振器动力装置激励的方向与激励频率，多次施加激振，让激振频率逐步逼近建筑结构自振频率的方式来实现共振；

S4：持续共振激励开始后，当共振引发的振动达到预期的限值时，系统自动关闭激励；在结构处于自振状态时，系统自动开启动力特性参数采集系统，通过对设置在建筑物结构各测点的动力特性参数采集传感器数据的采集，得到相应位置的动力特性参数。

9.根据权利要求8所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别方法，其特征在于：在步骤S1中，激振器动力装置的布设，以在预设时间内，用最低数量的激振器动力装置能够使建筑物发生足够振幅的振动为原则。

10.根据权利要求9所述的一种建筑物自适应激振及动力特性识别方法，其特征在于：在步骤S1～S4中的操作限制在对建筑物不致损伤的范围内。