振型

振型是结构体系的一种固有属性，且理论得出的振型与结构体系实际的振动形态不一定相同。

振型是对应于频率而言的，一个固有频率对应于一个振型。按照频率从低到高的排列，依次称为第一阶振型，第二阶振型等等，指的是在该固有频率下结构的振动形态，频率越高则振动周期越小。

在实验中，我们通过用一定的频率对结构进行激振，观测相应点的位移状况，当观测点的位移达到最大时，此时达到共振，频率即为固有频率。实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加的结果。

第一振型来的时候，在相同的时间里，房子晃的次数少，但幅度大；第二振型来的时候，在相同的时间里，房子晃的较快，幅度略小。 第三振型来的时候，比第二振型又表现的晃动快一些。自第一振型到第三振型，其地震周期由大到小。

振型有如下特点：

1. 结构自振频率数=结构自由度数量；

2. 每一个结构自振频率对应一个结构振型；

3. 第一自振频率叫基频，对应第一振型；

4. 结构每一振型表示结构各质点的一种运动特性：各质点之间的位移和速度保持固定比值；

5. 要使结构按某一振型振动，条件是：各质点之间的初位移和初速度的比值应具有该振型的比值关系；

6. 根据多质点体系自由振动运动微分方程的通解，在一般初始条件下，结构的振动是由各主振型的简谐振动叠加而成的复合振动；

7. 因为振型越高，阻尼作用造成的衰减越快，所以高振型只在振动初始才比较明显，以后则逐渐衰减，因此，工程的抗震设计中仅考虑较低的几个振型。

手里拿一根细长竹竿，慢悠悠来回摆动，竹竿形状呈现为第一振型；如果你稍加大摆动频率，竹竿形状将呈现第二振型；如果你再加大摆动频率，竹竿形状将呈现第三、第四…振型；从而形象地可知：第一振型很容易出现，高频率振型你要很费力（即输入更多能量）才能使其出现；能量输入供应次序优先给低频率振型；从而你也就可以理解为什么结构抗震分析只取前几个振型就能满足要求。