福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)DB

1、福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)DB工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：DBJ/T住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號(hào)：J建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程Technical specification for inspecting dynamic characteristics and dynamic response of building structures（征求意見稿）2016-*-*發(fā)布2017-*-*實(shí)施福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程Technical specification for inspecting dynamic characteristics

2、and dynamic response of building structures工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：DBJ/T住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號(hào)：J主編單位：福建省建筑科學(xué)研究院批準(zhǔn)部門：福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳實(shí)施日期：2016年*月*日2016年福州前言本規(guī)程是根據(jù)福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于印發(fā)2012年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃的通知(閩建科201223號(hào)）的要求，規(guī)程編制組進(jìn)行了廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考國內(nèi)外有關(guān)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，編制了本規(guī)程。本規(guī)程共7章和5個(gè)附錄，主要技術(shù)內(nèi)容是：1 總則；2 術(shù)語和符號(hào)；3 基本規(guī)定；4 檢測(cè)儀器設(shè)備；5 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測(cè)；6 建

3、筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)；7 檢測(cè)報(bào)告的編寫；附錄等。本規(guī)程由福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理，福建省建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)行過程中如有意見或建議，請(qǐng)隨時(shí)反饋至福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳建筑節(jié)能與科技處（地址：福州市北大路242號(hào)，郵編：350001），或福建省建筑科學(xué)研究院（地址：福州市楊橋中路162號(hào)，郵編：350025）。本規(guī)程主編單位：福建省建筑科學(xué)研究院本規(guī)程參編單位：本規(guī)程主要起草人：本規(guī)程主要審查人：目 次 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc458882788 1總則 PAGEREF _Toc458882788 h 1 HYPERLINK l

4、 _Toc458882789 2術(shù)語和符號(hào) PAGEREF _Toc458882789 h 2 HYPERLINK l _Toc458882790 2.1術(shù)語 PAGEREF _Toc458882790 h 2 HYPERLINK l _Toc458882792 2.2 符號(hào) PAGEREF _Toc458882792 h 4 HYPERLINK l _Toc458882793 3基本規(guī)定 PAGEREF _Toc458882793 h 6 HYPERLINK l _Toc458882794 4檢測(cè)儀器設(shè)備 PAGEREF _Toc458882794 h 9 HYPERLINK l _Toc4

5、58882795 4.1 傳感器的選擇與布置 PAGEREF _Toc458882795 h 9 HYPERLINK l _Toc458882796 4.2動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)要求 PAGEREF _Toc458882796 h 10 HYPERLINK l _Toc458882797 4.3動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集設(shè)備維護(hù) PAGEREF _Toc458882797 h 11 HYPERLINK l _Toc458882798 5建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測(cè) PAGEREF _Toc458882798 h 12 HYPERLINK l _Toc458882799 5.1一般規(guī)定 PAGEREF _Toc4588

6、82799 h 12 HYPERLINK l _Toc458882800 5.2檢測(cè)方法 PAGEREF _Toc458882800 h 13 HYPERLINK l _Toc458882801 5.3數(shù)據(jù)處理 PAGEREF _Toc458882801 h 13 HYPERLINK l _Toc458882803 5.4 結(jié)果評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc458882803 h 14 HYPERLINK l _Toc458882804 6建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè) PAGEREF _Toc458882804 h 16 HYPERLINK l _Toc458882805 6.1一般規(guī)定 PAGERE

7、F _Toc458882805 h 16 HYPERLINK l _Toc458882806 6.2檢測(cè)方法 PAGEREF _Toc458882806 h 17 HYPERLINK l _Toc458882807 6.3數(shù)據(jù)處理 PAGEREF _Toc458882807 h 18 HYPERLINK l _Toc458882808 6.4結(jié)果評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc458882808 h 19 HYPERLINK l _Toc458882809 7 檢測(cè)報(bào)告的編寫 PAGEREF _Toc458882809 h 20 HYPERLINK l _Toc458882810 附錄A加速度/

8、速度傳感器的布置準(zhǔn)則 PAGEREF _Toc458882810 h 21 HYPERLINK l _Toc458882811 附錄B結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)識(shí)別方法 PAGEREF _Toc458882811 h 22 HYPERLINK l _Toc458882812 附錄C建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力檢測(cè)原始記錄表 PAGEREF _Toc458882812 h 27 HYPERLINK l _Toc458882813 附錄D振動(dòng)信號(hào)特征值 PAGEREF _Toc458882813 h 28 HYPERLINK l _Toc458882814 本規(guī)程用詞說明 PAGEREF _Toc458882814 h 31

9、HYPERLINK l _Toc458882816 引用標(biāo)準(zhǔn)目錄 PAGEREF _Toc458882816 h 32附： HYPERLINK l _Toc458882817 條文說明（請(qǐng)補(bǔ)充） PAGEREF _Toc458882817 h 33Contents TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc447615219 1General provisions PAGEREF _Toc447615219 h 1 HYPERLINK l _Toc447615220 2Definitiong and symbols PAGEREF _Toc447615220 h 2 HY

10、PERLINK l _Toc447615221 2.1 Definitiong PAGEREF _Toc447615221 h 2 HYPERLINK l _Toc447615222 2.2 Symbols PAGEREF _Toc447615222 h 4 HYPERLINK l _Toc447615223 3Basic requirements PAGEREF _Toc447615223 h 6 HYPERLINK l _Toc447615224 4Detecting instrument and equipment PAGEREF _Toc447615224 h 8 HYPERLINK

11、l _Toc447615225 4.1 Sensor selection and placement PAGEREF _Toc447615225 h 8 HYPERLINK l _Toc447615226 4.2Technical requirements of data acquisition system PAGEREF _Toc447615226 h 9 HYPERLINK l _Toc447615227 4.3Equipment maintenance of data acquisition system PAGEREF _Toc447615227 h 10 HYPERLINK l _

12、Toc447615228 5Inspecting the dynamic characteristics of building Structures PAGEREF _Toc447615228 h 12 HYPERLINK l _Toc447615229 5.1General requirements PAGEREF _Toc447615229 h 12 HYPERLINK l _Toc447615230 5.2Inspecting methods PAGEREF _Toc447615230 h 12 HYPERLINK l _Toc447615231 5.3Data processing

13、PAGEREF _Toc447615231 h 13 HYPERLINK l _Toc447615232 5.4 Evaluation for results PAGEREF _Toc447615232 h 14 HYPERLINK l _Toc447615233 6Inspecting dynamic response of building structures PAGEREF _Toc447615233 h 16 HYPERLINK l _Toc447615234 6.1General requirements PAGEREF _Toc447615234 h 16 HYPERLINK l

14、 _Toc447615235 6.2Inspecting methods PAGEREF _Toc447615235 h 17 HYPERLINK l _Toc447615236 6.3Data processing PAGEREF _Toc447615236 h 18 HYPERLINK l _Toc447615237 6.4Evaluation methodology PAGEREF _Toc447615237 h 18 HYPERLINK l _Toc447615238 7Writing of Inspecting repor PAGEREF _Toc447615238 h 20 HYP

15、ERLINK l _Toc447615240 Appendix A Evaluation criteria for acceleration sensor placement PAGEREF _Toc447615240 h 28 HYPERLINK l _Toc447615241 Appendix B Identification method of structural dynamic parameter PAGEREF _Toc447615241 h 29 HYPERLINK l _Toc447615242 Appendix C Original record for inspecting

16、 dynamic characteristic of building structures PAGEREF _Toc447615242 h 34 HYPERLINK l _Toc447615243 Appendix D The vibration signal characteristic valus PAGEREF _Toc447615243 h 36 HYPERLINK l _Toc447615244 Explanation of wording in this code PAGEREF _Toc447615244 h 38Addition: HYPERLINK l _Toc447615

17、245 Explanation of provisions PAGEREF _Toc447615245 h 391總則1.0.1為規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)力響應(yīng)的測(cè)試方法和程序，保證檢測(cè)方法的科學(xué)性、提高測(cè)試結(jié)果的可靠性，做到技術(shù)先進(jìn)、數(shù)據(jù)可靠，制訂本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于各類建筑結(jié)構(gòu)（混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等）的動(dòng)力特性如結(jié)構(gòu)固有頻率、阻尼比和振型等的檢測(cè)，以及不同振源（如交通振動(dòng)、臺(tái)風(fēng)、爆炸和沖擊、建筑施工振動(dòng)等）對(duì)建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)影響的檢測(cè)及評(píng)估。1.0.3建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試應(yīng)委托具有相應(yīng)檢測(cè)資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行；檢測(cè)人員應(yīng)進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)并具有相應(yīng)的檢測(cè)能力。1.

18、0.4按本規(guī)程進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)檢測(cè)時(shí)，除應(yīng)遵守本規(guī)程的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家與福建省的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語和符號(hào)（請(qǐng)斟酌補(bǔ)充）2.1術(shù)語2.1.1 動(dòng)力特性dynamic characteristic表示結(jié)構(gòu)固有特性的基本物理量，如固有頻率、阻尼比和振型等。2.1.2 動(dòng)力響應(yīng)dynamic response表示結(jié)構(gòu)受動(dòng)力輸入作用時(shí)的輸出，如位移響應(yīng)、速度響應(yīng)、加速度響應(yīng)等。2.1.3 頻率特性frequency characteristic表示結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率的基本物理量，一般包括幅頻特性和相頻特性。2.1.4 頻率范圍frequency range傳感器或測(cè)振系統(tǒng)正常工作的頻帶，在這個(gè)頻帶

19、內(nèi)輸入信號(hào)頻率的變化不會(huì)引起它們的靈敏度發(fā)生超出指定的百分?jǐn)?shù)的變化。2.1.5 靈敏度sensitivity表示傳感器信號(hào)輸出幅值與被測(cè)信號(hào)的輸入幅值之比。2.1.6 橫向靈敏度transverse sensitivity傳感器沿主軸方向振動(dòng)時(shí)其橫向振動(dòng)幅值與主軸方向振動(dòng)幅值之比，用百分比來表示，橫向靈敏度越小越好，一般要求應(yīng)小于3%5%。2.1.7 相位差phase difference不同信號(hào)內(nèi)相同頻率對(duì)應(yīng)兩諧波分量之間的相位角之差。2.1.8 信噪比signal to noise ratio表示放大器的輸出信號(hào)的電壓與同時(shí)輸出的噪聲電壓的比，常用分貝數(shù)dB表示。2.1.9 動(dòng)態(tài)范圍dyn

20、amic range可測(cè)量的最大振動(dòng)量與最小振動(dòng)量之比，常用分貝數(shù)dB表示。2.1.10 環(huán)境激勵(lì)法ambient excitation method利用結(jié)構(gòu)周圍環(huán)境隨機(jī)激勵(lì)引起的振動(dòng)進(jìn)而來識(shí)別結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的一種方法。2.1.11 隨機(jī)振動(dòng)random vibration在未來任一給定時(shí)刻，其瞬時(shí)值都不能精確預(yù)知的振動(dòng)。2.1.12 優(yōu)勢(shì)頻率dominant frequency在譜密度曲線上與最大值對(duì)應(yīng)的頻率。2.1.13 瞬態(tài)振動(dòng)transient vibration非穩(wěn)態(tài)、非隨機(jī)持續(xù)時(shí)間短暫的振動(dòng)。2.1.14 振動(dòng)烈度vibration severity諸如極大值、平均值、均方根值或其它

21、描述振動(dòng)的參數(shù)中的一個(gè)或一組指定值。它可適用于瞬時(shí)數(shù)據(jù)或平均后的數(shù)據(jù)。2.1.15 奈奎斯特nyquist frequency1/2倍的采樣頻率。2.1.16 傳感器 transducer / sensor能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。2.1.17 傳感器頻響范圍 sensor frequency range傳感器在此頻率范圍內(nèi)，輸入信號(hào)頻率的變化不會(huì)引起其靈敏度和相位發(fā)生超出限值的變化。2.1.18 結(jié)構(gòu)分析模型修正 structural analyzing model updating通過識(shí)別或修正分析模型中的參數(shù)，使模型計(jì)

22、算分析結(jié)果與實(shí)際量測(cè)值盡可能接近的過程。2.2 符號(hào)時(shí)間 周期 頻率 圓頻率 加速度 速度 位移 剛度 質(zhì)量 阻尼比 均值 均方值 方差 自相關(guān)函數(shù) 自功率譜函數(shù) 互相關(guān)函數(shù) 互功率譜函數(shù) 相干函數(shù) 相位角 倒功率譜 頻響函數(shù) 脈沖函數(shù) 信號(hào)最高頻率分量 采樣頻率 分貝 快速傅里葉變換 功率譜函數(shù)中結(jié)構(gòu)的第n階固有頻率結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)的時(shí)間常數(shù)3基本規(guī)定3.0.1 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)方案編制之前，應(yīng)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的狀況調(diào)查和資料收集，狀況調(diào)查和資料收集宜包括下列內(nèi)容：1 工程場(chǎng)地勘察報(bào)告、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工及竣工資料；2 建筑物實(shí)際使用條件和內(nèi)外環(huán)境；3 建筑場(chǎng)地及其鄰近的振源分布狀況；4

23、已確定振源的振動(dòng)屬性及傳播路徑；5 歷年來結(jié)構(gòu)檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)及維修資料；3.0.2 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)方案的制定，宜包括下列內(nèi)容：1 檢測(cè)目的；2 檢測(cè)依據(jù)；3 檢測(cè)設(shè)備及要求；4 檢測(cè)內(nèi)容及具體方法；5 儀器測(cè)點(diǎn)布置圖；6 安全技術(shù)措施等;7 下列情況下建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方案宜進(jìn)行專門技術(shù)論證：(1) 甲類或復(fù)雜的乙類抗震設(shè)防類別的高層與高聳結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)；(2) 特殊及結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，尤其是古建筑結(jié)構(gòu)；(3) 發(fā)生嚴(yán)重事故，經(jīng)檢測(cè)、處理與評(píng)估后恢復(fù)施工或使用的建筑結(jié)構(gòu)；(4) 檢測(cè)方案復(fù)雜或其他需要論證的建筑結(jié)構(gòu)；(5) 荷載或者激勵(lì)源比較特殊的建筑結(jié)構(gòu)等。3.0.3 檢測(cè)測(cè)點(diǎn)

24、應(yīng)符合下列規(guī)定：1 應(yīng)反映檢測(cè)對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)及變化趨勢(shì)，且宜布置在檢測(cè)參數(shù)值的最大位置；2 測(cè)點(diǎn)的位置、數(shù)量宜根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、設(shè)計(jì)要求、檢測(cè)項(xiàng)目及結(jié)構(gòu)分析結(jié)果確定；3 測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和布置范圍應(yīng)有冗余量，重要部位應(yīng)增加測(cè)點(diǎn)；4 可利用結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，減少測(cè)點(diǎn)布置數(shù)量；5 宜便于檢測(cè)設(shè)備的安裝、測(cè)讀、維護(hù)和替代；6 不應(yīng)妨礙檢測(cè)對(duì)象的正常使用；7 在符合上述要求的基礎(chǔ)上，宜縮短信號(hào)的傳輸距離。3.0.4 檢測(cè)儀器選擇與檢查：1 選擇測(cè)試設(shè)備應(yīng)滿足測(cè)量精度要求，一般要優(yōu)于預(yù)測(cè)測(cè)量值的5%；2 測(cè)試設(shè)備應(yīng)滿足試驗(yàn)需要的量程和動(dòng)態(tài)范圍；3 同一次試驗(yàn)宜選用同種類型或者規(guī)格的測(cè)試設(shè)備；4 試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備應(yīng)經(jīng)過計(jì)量

25、檢定/校準(zhǔn)；5 試驗(yàn)之前應(yīng)對(duì)測(cè)量傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等進(jìn)行檢查和內(nèi)部標(biāo)定。3.0.5 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)一般按照以下步驟進(jìn)行：1 根據(jù)測(cè)試對(duì)象及其目的，選擇合適的測(cè)量參數(shù)；2 根據(jù)結(jié)構(gòu)類別、結(jié)構(gòu)形式和監(jiān)測(cè)要求布置測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)符合第5章和第6章的相關(guān)要求；3 根據(jù)檢測(cè)要求選擇并安裝傳感器，傳感器的安裝應(yīng)與測(cè)試目的相一致并遵循機(jī)械振動(dòng)與沖擊加速度計(jì)的機(jī)械安裝GB/T14412的要求。4 連接導(dǎo)線（包括屏蔽線和接地線），對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；5 合理設(shè)置測(cè)試參數(shù)，包括對(duì)采樣頻率、采集時(shí)間、采集系統(tǒng)放大倍數(shù)、傳感器靈敏度等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；要求小信號(hào)不失真、大信號(hào)不超過量程。6 根據(jù)監(jiān)

26、測(cè)目的和測(cè)試方法選擇合適的激勵(lì)方法并施加激勵(lì)；7 采集數(shù)據(jù)并保存。3.0.6 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)設(shè)備、儀器均應(yīng)有防風(fēng)、防雨雪、防曬、防振、防雷電和接地等保護(hù)措施。3.0.7 檢測(cè)場(chǎng)地應(yīng)避開外界干擾振源，測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開地下管道、電磁場(chǎng)、噪聲、射線等；對(duì)于爆炸、沖擊等高速振動(dòng)測(cè)試，應(yīng)當(dāng)有專門的防護(hù)技術(shù)措施，防止破片等意外損傷儀器設(shè)備。3.0.8 對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力檢測(cè)時(shí)，不得對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成損害。3.0.9 進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力檢測(cè)時(shí)，應(yīng)制定安全保護(hù)措施，并滿足相應(yīng)設(shè)備操作安全規(guī)程和相關(guān)國家安全規(guī)程。3.0.10 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)記錄應(yīng)包括下列內(nèi)容：1 測(cè)試儀器：名稱、型號(hào)、管理編號(hào)；2 振源情況記錄；3 結(jié)

27、構(gòu)幾何特征、測(cè)點(diǎn)布置情況（附簡圖和照片）；4 實(shí)測(cè)時(shí)程曲線（如加速度時(shí)程、速度時(shí)程、位移時(shí)程、壓力時(shí)程、應(yīng)變時(shí)程等）以及相關(guān)影像資料（如現(xiàn)場(chǎng)圖片、錄像和高速攝像等）5 檢測(cè)過程中的情況說明；6 檢測(cè)人員、校核人員、測(cè)試日期、檢測(cè)單位。3.0.11 實(shí)測(cè)電子數(shù)據(jù)和影像資料應(yīng)完整保存并按相關(guān)規(guī)定存檔。3.0.12 檢測(cè)結(jié)果分析評(píng)定宜包含下列內(nèi)容：1 理論分析計(jì)算：依據(jù)檢測(cè)目的開展必要的理論建模分析計(jì)算，獲取結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性或動(dòng)力響應(yīng)的理論值；2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析：對(duì)原始檢測(cè)記錄數(shù)據(jù)或者圖像資料進(jìn)行科學(xué)分析處理，包括重采樣和濾波、專門軟件的統(tǒng)計(jì)分析、參數(shù)識(shí)別等，提取有價(jià)值的信息；3 實(shí)測(cè)和理論計(jì)算的對(duì)比分析

28、：必要時(shí)結(jié)合模型修正技術(shù)進(jìn)行理論模型修正和參數(shù)識(shí)別，或者結(jié)合相關(guān)規(guī)范規(guī)程進(jìn)行對(duì)比分析，獲取相關(guān)結(jié)論；4 檢測(cè)報(bào)告編制：根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性或動(dòng)力響應(yīng)做出科學(xué)判斷與評(píng)價(jià)，形成相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)報(bào)告。4檢測(cè)儀器設(shè)備4.1 傳感器的選擇與布置4.1.1 傳感器的選型應(yīng)按下列原則進(jìn)行選擇：1 應(yīng)根據(jù)具體的項(xiàng)目要求，本著“技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越、穩(wěn)定和兼顧性價(jià)比最優(yōu)”的原則選擇合理的傳感器類型和數(shù)量。2 宜采用測(cè)量精度高、穩(wěn)定性良好、抗干擾能力強(qiáng)、信噪比滿足實(shí)際工程需求的傳感器。3 宜選擇具有自補(bǔ)償功能的傳感器。4 傳感器應(yīng)滿足實(shí)際結(jié)構(gòu)的環(huán)境要求。5 傳感器應(yīng)符合檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)靈

29、敏度、通頻帶、動(dòng)態(tài)范圍、量程、線性度、穩(wěn)定性、供電方式及壽命等要求。4.1.2 傳感器的性能應(yīng)符合下列要求：1 傳感器的實(shí)用量程宜為其滿量程的80%左右，且最大工作狀態(tài)點(diǎn)不應(yīng)該超過滿量程；2 根據(jù)檢測(cè)參數(shù)和傳感器類型確定合理的采樣頻率，一般采樣頻率應(yīng)為檢測(cè)結(jié)構(gòu)最大關(guān)注頻率的10倍以上；3 傳感器應(yīng)具有良好的線性度；4 傳感器應(yīng)具有良好且穩(wěn)定的靈敏度及信噪比；5 傳感器應(yīng)具有良好的分辨率，且不低于檢測(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)的最小單位量級(jí)；6 傳感器應(yīng)具有良好且穩(wěn)定的重復(fù)性；7 傳感器的漂移應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)；8 傳感器應(yīng)選擇合理的供電模式。4.1.3 對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)要求比較高的傳感器，還需要考慮以下動(dòng)態(tài)特性：

30、1 傳感器的傳遞函數(shù)。2 傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)。3 傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定與校準(zhǔn)。4.1.4 傳感器的選型和使用注意事項(xiàng)宜參照傳感器功能特點(diǎn)。4.1.5 傳感器的布置宜遵循下列原則：1 測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)變化或環(huán)境變化較為敏感；2 測(cè)得的數(shù)據(jù)要能充分并準(zhǔn)確地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性；3 測(cè)得的參數(shù)應(yīng)能夠與理論分析結(jié)果建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系；4 宜在結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件和部位上布置；5. 能夠通過合理添加傳感器對(duì)感興趣的局部進(jìn)行數(shù)據(jù)重點(diǎn)采集；6 需在結(jié)構(gòu)響應(yīng)最不利處或已發(fā)生較嚴(yán)重病害、損傷處布置；7 可合理利用結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性原則，達(dá)到減少傳感器布置的目的；8 宜減小檢測(cè)信號(hào)的傳輸距離。9 傳感器的布置宜基于工

31、程經(jīng)驗(yàn)和有限元分析結(jié)果，確定極值或者關(guān)鍵控制截面及部位。4.1.6 常用傳感器布置準(zhǔn)則宜符合本規(guī)程附錄A 的有關(guān)規(guī)定。4.2動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)要求4.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由激振系統(tǒng)、傳感器、信號(hào)放大調(diào)理器、動(dòng)態(tài)信號(hào)采集分析儀等組成。4.2.2 信號(hào)放大調(diào)理器應(yīng)符合下列要求：1 放大器應(yīng)采用帶低通濾波功能的多通道放大器，低通濾波大于24dB/oct，且上限頻率可進(jìn)行30、100、300、1k、3k、10k、30k（Hz）、Pass分檔切換。2 放大器頻響范圍：一般低頻不大于 0.5Hz，高頻大于傳感器上限頻率。頻響越寬越好，宜DC300kHz內(nèi)頻響曲線平坦。3 噪聲水平：時(shí)間漂移小于 3V

32、/h，溫度漂移小于 1V/，噪聲水平折算至輸入端應(yīng)低于 2V。4 多通道放大器要求各個(gè)通道間無串?dāng)_，各通道相位一致，頻響范圍相同。4.2.3 數(shù)據(jù)采集與記錄應(yīng)符合下列要求：1 數(shù)據(jù)采集與記錄宜采用多通道數(shù)字采集和存儲(chǔ)系統(tǒng)；2 A/D 轉(zhuǎn)換器位數(shù)應(yīng)不小于16位，宜采用24bit或以上A/D轉(zhuǎn)換器；3 系統(tǒng)準(zhǔn)確度不低于0.5%， HYPERLINK mailto:%3F%3F%3F%3F%3F%3F%3F%3F%3F%3F0%2E2o%401kHz 相位一致性偏差應(yīng)小于0.1ms；4 如在采集過程中出現(xiàn)通信異常，數(shù)據(jù)采集不受影響，正常存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)，并可在通信恢復(fù)后續(xù)傳斷點(diǎn)之后采集的數(shù)據(jù)；5 如在采

33、集過程中出現(xiàn)異常狀況，異常狀況前采集的數(shù)據(jù)不受影響。異常狀況排除后，采集數(shù)據(jù)可正常導(dǎo)出；6 振動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能進(jìn)行加速度、速度、位移測(cè)量，宜將傳感器、信號(hào)放大、數(shù)據(jù)采集于一體，直接可進(jìn)行加速度、速度、位移測(cè)量，并可進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析；7 應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能進(jìn)行1/4橋、半橋、全橋測(cè)量，宜程控切換橋路，方便試驗(yàn)；8 應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供2V、5V供橋，方便接入不同的橋式傳感器；9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)宜采用交流或者電池供電，如果是電池供電，且振動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)間不小于8小時(shí)，應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)間不低于6小時(shí)。4.2.4 信號(hào)分析系統(tǒng)應(yīng)具有基本的數(shù)字信號(hào)處理功能：1 時(shí)域幅值統(tǒng)計(jì)，包含均值

34、、最大值、最小值、均方根值、峰值、偏度、峰度、波峰因數(shù)、波形因數(shù)等；2 多種預(yù)處理分析功能，包含擬合、平滑、去趨勢(shì)、去野點(diǎn)、修正、截取另存為等基礎(chǔ)功能；3 提供多種格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，采集數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)換成UFF文件、文本文件、Excel表格文件、Matlab文件，以及支持其他文件導(dǎo)入系統(tǒng)進(jìn)行分析功能；4 濾波功能，能進(jìn)行帶通、帶阻、高通、低通等多種FIR、IIR濾波器設(shè)計(jì)及濾波功能；5 FFT功能，自譜、互譜計(jì)算功能；6 包含應(yīng)變花分析、倍頻程分析計(jì)算功能。4.3動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集設(shè)備維護(hù)4.3.1 測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)每年進(jìn)行一次系統(tǒng)的標(biāo)定，并應(yīng)經(jīng)檢定/校準(zhǔn)（或驗(yàn)證）合格；在投入使用前應(yīng)進(jìn)行必要的校準(zhǔn)；4.3.2 測(cè)

35、試系統(tǒng)在使用、運(yùn)輸和保管過程中應(yīng)注意防水、防塵、防潮、防曝曬和防劇烈振動(dòng)等。4.3.3 在環(huán)境規(guī)定條件的現(xiàn)場(chǎng)使用，應(yīng)注意避免酸、堿、鹽、霧、雨淋及過強(qiáng)的幅射場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)。4.3.4 存放時(shí)，應(yīng)將儀器蓋好，防止灰塵污染，以減小輸入、輸出插頭的接觸電阻，若一旦污染，應(yīng)根據(jù)污染性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)娜軇ㄈ鐭o水乙醇、乙醚、四醚化碳等），以白綢布蘸少許將污物擦凈。5建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測(cè)5.1一般規(guī)定5.1.1 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測(cè)包括結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比、模態(tài)振型等參數(shù)。5.1.2 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測(cè)方法一般采用環(huán)境激勵(lì)法或強(qiáng)迫振動(dòng)法進(jìn)行檢測(cè)。5.1.3 檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求：1 檢測(cè)系統(tǒng)通頻帶應(yīng)包括

36、被測(cè)結(jié)構(gòu)的感興趣頻率范圍，一般應(yīng)用時(shí)，頻率范圍應(yīng)選擇0.5200Hz；信噪比應(yīng)大于80dB；2 監(jiān)測(cè)設(shè)備的選擇應(yīng)符合檢測(cè)項(xiàng)目與方法及系統(tǒng)功能的要求，并具有穩(wěn)定性、耐久性、兼容性和可擴(kuò)展性；3 測(cè)得信號(hào)的信噪比應(yīng)符合實(shí)際工程分析需求；4 應(yīng)根據(jù)檢測(cè)方法的要求選擇安裝方式，安裝方式應(yīng)牢固，安裝工藝及耐久性應(yīng)符合監(jiān)測(cè)期內(nèi)的使用要求；6 安裝完成后應(yīng)及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)并繪制監(jiān)測(cè)設(shè)備布置圖，存檔備查；7 檢測(cè)儀器其它要求應(yīng)符合本規(guī)程第4章之要求。5.1.4 檢測(cè)內(nèi)容及檢測(cè)要求：1 同步測(cè)量多通道的實(shí)測(cè)時(shí)域曲線；2 采樣頻率設(shè)定應(yīng)符合奈奎斯特定律要求，一般宜為被測(cè)結(jié)構(gòu)最大關(guān)注頻率的10倍以上，或者是結(jié)構(gòu)基頻的1

37、00倍以上；3 采樣時(shí)間：對(duì)于強(qiáng)迫振動(dòng)法試驗(yàn)應(yīng)采集不少于45個(gè)完整波形，對(duì)于環(huán)境振動(dòng)檢測(cè)應(yīng)不少于20min。5.1.5 測(cè)定建筑結(jié)構(gòu)振型，可采用如下方法：1 在所需測(cè)定建筑結(jié)構(gòu)理論振型的峰、谷點(diǎn)上布設(shè)測(cè)振傳感器，用特性相同的多個(gè)振動(dòng)傳感器和多通道數(shù)據(jù)采集儀，同時(shí)測(cè)記各測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)。2 當(dāng)因傳感器數(shù)量不足或其它因素而需要分多批測(cè)試時(shí)，可將結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試劃分成若干測(cè)站，選擇并共用一個(gè)相同的參考點(diǎn)，在參考點(diǎn)和各測(cè)點(diǎn)分別布設(shè)測(cè)振傳感器，用特性相同的多個(gè)振動(dòng)傳感器和多通道數(shù)據(jù)采集儀，同時(shí)測(cè)試記錄各測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)。3 多測(cè)站采樣時(shí)，每個(gè)測(cè)站的采樣頻率和采樣時(shí)間應(yīng)一致。5.2檢測(cè)方法5.2.1 傳感

38、器的布置應(yīng)遵循以下原則：1 應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)類別及其幾何構(gòu)型，理論分析結(jié)構(gòu)的自振特性，為實(shí)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置提供參考；2 測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)盡量避開振型節(jié)點(diǎn)，并可以充分顯示結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型；3 傳感器布置的數(shù)量與擬測(cè)振型相關(guān)，試驗(yàn)前宜根據(jù)理論計(jì)算的振型合理設(shè)置測(cè)點(diǎn)；4 平動(dòng)測(cè)點(diǎn)在每層結(jié)構(gòu)的質(zhì)心附近布置傳感器，扭轉(zhuǎn)測(cè)點(diǎn)應(yīng)在樓層平面上對(duì)稱布置；層數(shù)較多時(shí)可以隔層布置，且盡量布置在可以避開人為干擾的位置。5.2.2 根據(jù)檢測(cè)目的，選擇合適的檢測(cè)方向。傳感器一般沿結(jié)構(gòu)縱向、橫向和豎向三個(gè)方向布置。5.2.3 根據(jù)所需頻率范圍設(shè)置低通濾波頻率和采樣頻率。5.2.4 數(shù)據(jù)采集時(shí)，應(yīng)注意對(duì)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性的要求，若有較大的波動(dòng)，則重新采

39、集數(shù)據(jù)。5.3數(shù)據(jù)處理5.3.1 在建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測(cè)過程中，由于干擾及其它各方面因素的存在，使得檢測(cè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)偏離其真實(shí)數(shù)值，除了應(yīng)對(duì)零點(diǎn)漂移、記錄波形和記錄長度進(jìn)行檢驗(yàn)之外，還應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)做以下預(yù)處理：1 信號(hào)標(biāo)定和變換。采集得到的數(shù)據(jù)首先需要進(jìn)行標(biāo)定變換，使之還原成具有相應(yīng)物理單位的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)。2 消除趨勢(shì)項(xiàng)。采集到的振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)，由于可能存在放大器隨溫度變化產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移、傳感器頻率范圍外低頻性能的不穩(wěn)定以及傳感器周圍的環(huán)境干擾等因素，大多都含有一定的趨勢(shì)項(xiàng)。3 重采樣和濾波處理。通過數(shù)學(xué)運(yùn)算從所采集的離散信號(hào)中選取感興趣部分的信號(hào)，并通過數(shù)字濾波進(jìn)行信號(hào)過濾。5.3.2 采用F

40、FT進(jìn)行頻譜分析；為消除旁瓣干擾，信號(hào)應(yīng)加窗函數(shù)處理；對(duì)于環(huán)境激勵(lì)信號(hào)，宜選全程數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域平均，平均次數(shù)不宜小于32次，且重疊率宜大于1/2。5.3.3 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)的識(shí)別方法一般可分為頻域識(shí)別法、時(shí)域識(shí)別法和時(shí)頻域識(shí)別方法。對(duì)精度要求不高且模態(tài)分布不密集時(shí)，可用峰值拾取法直接判斷，否則宜采用專業(yè)模態(tài)分析軟件進(jìn)行分析。實(shí)際工程中常用的頻域峰值法的主要步驟包括：1 固有頻率的判斷：（1）FFT自功率譜（幅值譜）的峰值處；（2）頻響函數(shù)分析中，自振頻率處相干函數(shù)較大，一般接近等于 1；（3）對(duì)于相同方向的多個(gè)測(cè)點(diǎn)，各測(cè)點(diǎn)在自振頻率處具有近似同相位或反相位的特點(diǎn)。2 阻尼比在頻率不密集時(shí)可按照

41、半功率帶寬法和對(duì)數(shù)衰減法進(jìn)行確定。3 振型函數(shù)應(yīng)該按照下列規(guī)定進(jìn)行確定：當(dāng)各個(gè)模態(tài)的自振頻率分的較開，且結(jié)構(gòu)阻尼比較小時(shí)，振型之比可由下式得出： （5.3.1）式中：、分別為自振頻率對(duì)應(yīng)的不同自由度的振型函數(shù)值，其正負(fù)號(hào)可由互功率譜在處的相位來確定。5.3.4 時(shí)域識(shí)別法，其采用的原始數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)響應(yīng)的時(shí)間歷程，主要為結(jié)構(gòu)的環(huán)境振動(dòng)響應(yīng)或自由振動(dòng)響應(yīng)，可以采用隨機(jī)子空間識(shí)別方法(SSI)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別。5.3.5 對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可采用時(shí)頻域識(shí)別方法，包括小波分析法（WL）和基于希爾伯特黃變換（HHT）的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法。5.3.6 宜采用2種或2種以上方法對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行

42、對(duì)比驗(yàn)證。5.3.7 結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)識(shí)別的峰值法(PP)和隨機(jī)子空間法(SSI)參見本規(guī)程附錄B。5.4 結(jié)果評(píng)價(jià)5.4.1 應(yīng)將建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)自振頻率與理論計(jì)算頻率進(jìn)行比較。實(shí)測(cè)頻率大于理論計(jì)算頻率，可認(rèn)為結(jié)構(gòu)實(shí)際整體剛度大于理論計(jì)算剛度，反之則實(shí)際剛度偏小，應(yīng)進(jìn)一步查明原因。5.4.2 通過實(shí)測(cè)自振頻率和歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，可根據(jù)其變化情況初步判斷建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況是否出現(xiàn)劣化。5.4.3 實(shí)測(cè)頻率與理論計(jì)算頻率的偏差率采用以下公式計(jì)算： （5.4.1）和分別表示結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)頻率和理論計(jì)算頻率。為實(shí)測(cè)頻率與理論計(jì)算頻率的偏差率，為表示理論計(jì)算頻率與實(shí)際結(jié)構(gòu)頻率兩者的相關(guān)性。為值越接近0，理論計(jì)算頻率與

43、實(shí)際結(jié)構(gòu)頻率兩者的相關(guān)性就越好。5.4.4 實(shí)測(cè)振型與理論計(jì)算振型的相關(guān)性可以通過模態(tài)保證準(zhǔn)則來計(jì)算： （5.4.2）其中和分別表示結(jié)構(gòu)理論計(jì)算振型和實(shí)測(cè)振型向量。值總是介于0和1之間，如果模態(tài)完全相關(guān)，則，如果模態(tài)完全不相關(guān)，則。值越接近1，那么兩者的相關(guān)性就越好。5.4.5 當(dāng)前幾階的模態(tài)的頻率偏差率小于5%，振型模態(tài)保證準(zhǔn)則MAC大于90%，可以認(rèn)為理論計(jì)算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)力行為吻合良好。5.4.6 正常情況下，建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)阻尼比一般不大于0.15（含減隔震裝置的結(jié)構(gòu)例外）；當(dāng)實(shí)測(cè)阻尼比大于0.15，應(yīng)查找原因，包括測(cè)試分析計(jì)算問題或是建筑結(jié)構(gòu)本身問題。6建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)6.1一

44、般規(guī)定6.1.1 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試前應(yīng)了解振源類型及其特性，在動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試過程中宜根據(jù)不同的振源類型測(cè)量不同的參數(shù)，在不同情況下優(yōu)先的測(cè)量參量見下表：表6.1在各種振源條件下結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)量參量振源類型頻率范圍Hz時(shí)間特征(s)加速度特征(g)測(cè)量參量(?)交通運(yùn)輸（公路&鐵路）地面?zhèn)鞑?100160s(C)0.010.2gPvth&Path爆破振動(dòng)地面?zhèn)鞑?10000.0110s(T)0.011.0gPath打樁地面?zhèn)鞑?500130s(T)0.010.5gPath室外機(jī)械地面?zhèn)鞑?3001100s(C)0.010.3gPath室內(nèi)機(jī)械110001300s(C)0.010.4gPath人的活

45、動(dòng)：a)沖擊；b)直接的0.11000.1120.110s(T)0.010.1gPath環(huán)境風(fēng)0.11010600s(C)0.010.2gPvth&Path爆炸與沖擊0.0012s(T)10050000gPath地震1300s(T)0.013.0gPvth&PathC連續(xù)的；T瞬態(tài)的；pvth質(zhì)點(diǎn)的速度時(shí)間歷程；path質(zhì)點(diǎn)的加速度時(shí)間歷程。6.1.2 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試振源類型一般包括交通運(yùn)輸、爆破、打樁、室內(nèi)機(jī)械、室外機(jī)械、人群激勵(lì)、地震、爆炸和沖擊等。6.1.3 應(yīng)根據(jù)振源類型選擇不同頻響范圍的傳感器，尤其注意爆炸沖擊試驗(yàn)需用到專門的大量程傳感器。6.1.4 動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)前，應(yīng)估計(jì)被測(cè)

46、量參數(shù)的最大值，然后調(diào)整分析儀器的量程，最大值宜落在量程的1/22/3之間，以獲得最大信噪比。6.1.5 動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)的測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)按照動(dòng)載試驗(yàn)的要求和目的，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)形式綜合確定。在變形和應(yīng)變較大的部位應(yīng)布置測(cè)點(diǎn)，用于測(cè)記結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開擬測(cè)振型的節(jié)點(diǎn)。6.1.6 動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集記錄，應(yīng)保證所采集的信息波形不失真，進(jìn)行模擬數(shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)，采集頻率一般宜大于所關(guān)心的結(jié)構(gòu)自振頻率上限的10倍以上。爆炸沖擊試驗(yàn)的采用頻率不少于1M (Hz)。6.2檢測(cè)方法6.2.1 根據(jù)檢測(cè)的目的，測(cè)點(diǎn)的選擇應(yīng)具有代表性，能夠使測(cè)量結(jié)果正確反映所代表區(qū)段的振動(dòng)狀況，一般宜遵循以下原則進(jìn)行測(cè)定布置：1

47、 根據(jù)振源的范圍、傳播方向、振動(dòng)衰減大致規(guī)律布置測(cè)點(diǎn)，即離振源近時(shí)測(cè)點(diǎn)間距離小，離振源遠(yuǎn)時(shí)測(cè)點(diǎn)間距離大；2 建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的動(dòng)位移、動(dòng)應(yīng)變的測(cè)點(diǎn)一般布置在變形大、受力不利、動(dòng)力效應(yīng)大的控制位置上；3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的振動(dòng)加速度或速度動(dòng)力響應(yīng)測(cè)點(diǎn)至少應(yīng)布置在1/4跨、跨中、3/4跨位置的關(guān)鍵截面，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，應(yīng)避開主振型節(jié)點(diǎn)；4 振動(dòng)在建筑物內(nèi)可能會(huì)放大，并與建筑物的高度成正比，宜在建筑物內(nèi)不同高度的幾個(gè)測(cè)點(diǎn)上同步測(cè)量；5 一般通過在基礎(chǔ)和室外地面的同步檢測(cè)建立傳遞函數(shù)。6.2.2 振動(dòng)測(cè)試點(diǎn)應(yīng)設(shè)在振動(dòng)控制點(diǎn)上，振動(dòng)傳感器的測(cè)試方向應(yīng)與測(cè)試對(duì)象所需測(cè)試的振動(dòng)方向一致，測(cè)試過程中不得產(chǎn)生傾斜和附加

48、振動(dòng)。6.2.3 除特別規(guī)定外，振動(dòng)控制點(diǎn)宜取基礎(chǔ)或支承結(jié)構(gòu)頂面振動(dòng)最大點(diǎn)；振動(dòng)控制方向應(yīng)包括豎向和水平向兩個(gè)主軸方向。6.2.4 振動(dòng)測(cè)試時(shí)，應(yīng)選擇具有代表性的工況進(jìn)行測(cè)試。6.2.5 風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)檢測(cè)1 對(duì)風(fēng)敏感的結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行風(fēng)及風(fēng)致響應(yīng)監(jiān)測(cè)。2 風(fēng)及風(fēng)致響應(yīng)檢測(cè)參數(shù)包括風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)向及風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)。 3 風(fēng)壓檢測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 風(fēng)壓監(jiān)測(cè)宜選用微壓量程、具有可測(cè)正負(fù)壓的壓力傳感器，也可選用專用的風(fēng)壓計(jì)，監(jiān)測(cè)參數(shù)為空氣壓力；(2) 風(fēng)壓傳感器的安裝應(yīng)避免對(duì)工程結(jié)構(gòu)外面的影響，并采取有效保護(hù)措施，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)具備時(shí)間補(bǔ)償功能；(3) 風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)宜根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果

49、確定；無風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)情況下，可根據(jù)風(fēng)荷載分布特征及結(jié)構(gòu)分析結(jié)果布置測(cè)點(diǎn)；(4) 進(jìn)行表面風(fēng)壓監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目，宜繪制監(jiān)測(cè)表面的風(fēng)壓分布圖。4 風(fēng)壓計(jì)的量程應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中風(fēng)場(chǎng)的要求，可選擇可調(diào)量程的風(fēng)壓計(jì)，風(fēng)壓計(jì)的精度應(yīng)為滿量程的0.4%，且不宜高于10Pa，非線性度應(yīng)在滿量程的0.1%范圍內(nèi)，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于200ms。風(fēng)速儀量程應(yīng)大于設(shè)計(jì)風(fēng)速，風(fēng)速監(jiān)測(cè)精度宜為0.1m/s，風(fēng)向監(jiān)測(cè)精度宜為3。5 風(fēng)速及風(fēng)向監(jiān)測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 結(jié)構(gòu)中繞風(fēng)影響區(qū)域宜采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬或風(fēng)試驗(yàn)的方法分析；(2) 機(jī)械式風(fēng)速測(cè)裝置和超聲式風(fēng)速測(cè)裝置宜成對(duì)設(shè)置；(3) 風(fēng)速儀應(yīng)安裝在工程結(jié)構(gòu)繞流影響區(qū)域之外

50、；(4) 宜選取采樣頻率高的風(fēng)速儀，且不應(yīng)低于10Hz；(5) 監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)包括脈動(dòng)風(fēng)速、平均風(fēng)速和風(fēng)向。6 風(fēng)致響應(yīng)監(jiān)測(cè)宜符合下列規(guī)定：(1) 風(fēng)致響應(yīng)監(jiān)測(cè)應(yīng)對(duì)不同方向的風(fēng)致響應(yīng)進(jìn)行量測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和內(nèi)容布置傳感器；(2) 風(fēng)致響應(yīng)測(cè)點(diǎn)可布置量測(cè)不同物理量的多種傳感器； (3) 應(yīng)變傳感器應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果，布置在應(yīng)力或應(yīng)變較大及剛度突變能反映結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)特征的位置；(4)對(duì)位移有限制要求的結(jié)構(gòu)部位宜布置位移傳感器，位移傳感器記錄結(jié)果應(yīng)與位移限值進(jìn)行對(duì)比。6.3數(shù)據(jù)處理6.3.1 對(duì)采集數(shù)據(jù)按照本規(guī)程第5.3.1條進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理。6.3.2 周期振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、瞬態(tài)振動(dòng)等不同類型振動(dòng)

51、產(chǎn)生的信號(hào)，應(yīng)采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和評(píng)估方法。6.3.3 環(huán)境振動(dòng)一般通過振動(dòng)加速度級(jí)VAL進(jìn)行評(píng)定。振動(dòng)加速度級(jí)VAL是加速度與基準(zhǔn)加速度之比的以10為底的對(duì)數(shù)乘以20，記為VAL。單位為分貝，dB。即：VAL20lg(a/a0)（dB）式中：a為振動(dòng)加速度有效值，ms2；a0為基準(zhǔn)加速度，a0=10-6ms2。6.4結(jié)果評(píng)價(jià)6.4.1 評(píng)價(jià)振動(dòng)信號(hào)的影響，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查狀況、建筑結(jié)構(gòu)及人體的容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)的響應(yīng)，通過分析論證，提出評(píng)價(jià)意見。6.4.2 評(píng)價(jià)振動(dòng)的影響，可按照下列步驟進(jìn)行：1 調(diào)查建筑和振源的狀況；2 檢測(cè)響應(yīng)；3 數(shù)據(jù)處理；4 確定標(biāo)準(zhǔn)。6.4.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的檢測(cè)結(jié)

52、果應(yīng)用于振動(dòng)影響的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方法應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范：1 城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)的評(píng)定方法及限值要求應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)GB 10070；2 工程結(jié)構(gòu)遭受各種振源引起的振動(dòng)對(duì)工程結(jié)構(gòu)影響的評(píng)價(jià)方法可參考機(jī)械振動(dòng)與沖擊 建筑物的振動(dòng) 振動(dòng)測(cè)量及其對(duì)建筑物影響的評(píng)價(jià)指南GB/T14124； 3 各種工程爆破引起的工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的評(píng)價(jià)應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)爆破安全規(guī)程GB6722；4 評(píng)價(jià)住宅建筑（含商住樓）內(nèi)部振動(dòng)源對(duì)居住者的干擾，應(yīng)遵循住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50355；5 評(píng)價(jià)工業(yè)振動(dòng)對(duì)古建筑結(jié)構(gòu)的影響，應(yīng)遵循古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范GB/T50452給出的評(píng)定方法及限值要求

53、；6 交通振動(dòng)及建筑施工振動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)影響的評(píng)價(jià)應(yīng)遵循建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)GB50868給出的評(píng)價(jià)方法及限值要求。7 檢測(cè)報(bào)告的編寫7.0.1 技術(shù)成果驗(yàn)收前，應(yīng)進(jìn)行全面資料整理，保證最終成果的質(zhì)量，并歸檔提交。7.0.2 檢測(cè)報(bào)告的編寫和技術(shù)成果的整理，應(yīng)區(qū)別工程類型、規(guī)模大小、繁簡程度、專業(yè)特點(diǎn)、實(shí)施方法和條件等情況進(jìn)行。7.0.3 檢測(cè)報(bào)告應(yīng)至少包括以下內(nèi)容： 1 工程概況：工程依據(jù)、目的和要求；地理位置和地形條件；開竣工日期、實(shí)際完成工作量等；2 技術(shù)措施：檢測(cè)儀器與檢測(cè)方法；3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況：日期、天氣、異?，F(xiàn)象、環(huán)境情況和明顯缺陷情況；4 檢測(cè)結(jié)果；5 檢測(cè)結(jié)論與建議；6 附圖與附

54、表；7 說明檢測(cè)結(jié)果所必須的其他信息。7.0.4 檢測(cè)報(bào)告應(yīng)突出重點(diǎn)、文理通順、表達(dá)清楚、結(jié)論正確。報(bào)告書必須打印蓋章。附錄A加速度/速度傳感器的布置準(zhǔn)則A.0.1 常用加速度/速度傳感器布置宜符合下列準(zhǔn)則1 模態(tài)保證準(zhǔn)則2 Fisher信息陣3 表征最小二乘法準(zhǔn)則A.0.2 模態(tài)保證準(zhǔn)則MAC (Modal Assurance Criterion)結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)模態(tài)向量必須盡可能相互線性獨(dú)立，其判斷辦法為模態(tài)保證準(zhǔn)則矩陣，按下式計(jì)算： (B-1)式中：模態(tài)保證準(zhǔn)則矩陣的第個(gè)元素； 歸一化后的模態(tài)矩陣，其每一列為結(jié)構(gòu)的一個(gè)模態(tài)； 矩陣的轉(zhuǎn)置。模態(tài)保證準(zhǔn)則要求該矩陣非對(duì)角元的值愈小愈好，表明各振型的

55、線性相關(guān)性愈小。A.0.3 Fisher信息陣 (Fisher Information Matrix)Fisher信息陣等價(jià)于待估參數(shù)估計(jì)誤差的最小協(xié)方差矩陣，也同時(shí)度量了測(cè)試響應(yīng)中所包含信息的多少，按下式計(jì)算： (B-2)式中Fisher信息陣。實(shí)踐中，F(xiàn)isher信息陣有不同的指標(biāo)，它們是信息陣的值、跡和最小的奇異值。信息陣的值和跡越大越好，提高最小奇異值則能相對(duì)增加信息量，也就同時(shí)降低了被估參數(shù)的不確定性。A.0.4 表征最小二乘法準(zhǔn)則表征最小二乘法準(zhǔn)則可以評(píng)價(jià)在總體的測(cè)試數(shù)據(jù)中選出一部分來近似總體估計(jì)的優(yōu)劣，按下式計(jì)算： (B-3)式中 表征最小二乘法準(zhǔn)則的目標(biāo)函數(shù)，其越小則傳感器位置

56、所測(cè)數(shù)據(jù)估計(jì)的模態(tài)越準(zhǔn)確； 利用較多傳感器取得的模態(tài)坐標(biāo)的最佳最小二乘估計(jì)； 采用某待選傳感器組合時(shí)模態(tài)坐標(biāo)的最小二乘估計(jì)。附錄B結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)識(shí)別方法參數(shù)識(shí)別屬于系統(tǒng)識(shí)別的一種。所謂系統(tǒng)識(shí)別或系統(tǒng)辨別，通常是指根據(jù)觀測(cè)到的輸入輸出數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并要求兩個(gè)數(shù)學(xué)模型按照一定準(zhǔn)則，盡可能精確地反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。有些情況下，只根據(jù)系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)也能建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。所以，系統(tǒng)識(shí)別也就是實(shí)驗(yàn)建模的過程。如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型能用一定數(shù)量的參數(shù)所描述，即方程形式已經(jīng)確知的情況下，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來估計(jì)其參數(shù)，那么系統(tǒng)識(shí)別便成為參數(shù)識(shí)別，又稱為參數(shù)辨識(shí)或參數(shù)估計(jì)。模態(tài)參數(shù)識(shí)別，既可在頻域內(nèi)進(jìn)行，也可在

57、時(shí)域內(nèi)進(jìn)行。前者稱為頻域法，后者稱為時(shí)域法。頻域識(shí)別法又稱曲線擬合法，即利用頻響函數(shù)的模態(tài)參數(shù)表達(dá)式，去擬合實(shí)測(cè)的頻響數(shù)據(jù)或曲線。若系統(tǒng)各階固有頻率相離較遠(yuǎn)，且阻尼又較小，或在某一階固有頻率附近相鄰模態(tài)耦合較弱（重疊較?。┑膱?chǎng)合，均可采用單自由度系統(tǒng)的理論與方法去進(jìn)行曲線擬合；若相鄰模態(tài)耦合較強(qiáng)（重疊較多），則根采用多自由度系統(tǒng)的理論與方法去進(jìn)行曲線擬合。前者稱為單模態(tài)曲線擬合法（“SDOF法”），即對(duì)每一個(gè)頻響函數(shù)的各階模態(tài)參數(shù)采用逐個(gè)識(shí)別的方法，這種方法認(rèn)為在某一階模態(tài)頻率的附近，主要是這一階的模態(tài)導(dǎo)納對(duì)頻響函數(shù)做貢獻(xiàn)，在估計(jì)模態(tài)參數(shù)時(shí)，用一理想的單自由頻響函數(shù)去擬合實(shí)測(cè)的頻響函數(shù)；后者稱

58、為多模態(tài)曲線擬合法，或多自由度擬合法，簡稱“MDOF法”，它是對(duì)一段包含幾個(gè)峰谷的實(shí)測(cè)頻響函數(shù)，用一理想的多自由度頻響函數(shù)去擬合。時(shí)域識(shí)別法是一種較頻域識(shí)別法后發(fā)展起來的方法，但發(fā)展很快。自70年代IbrahimS.R提出“ITD”法起，近二十年來各種時(shí)域法不斷涌現(xiàn)，如最小二乘指數(shù)法、隨機(jī)減量法、多參考點(diǎn)復(fù)指數(shù)法、單位脈沖響應(yīng)函數(shù)法、子空間識(shí)別法等等。時(shí)域法主要是利用系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)（可由實(shí)測(cè)的頻響函數(shù)，經(jīng)傅氏逆變換而求得），或僅僅利用實(shí)測(cè)的振動(dòng)響應(yīng)（即輸出數(shù)據(jù)、包括自由響應(yīng)及隨機(jī)響應(yīng)），并根據(jù)權(quán)函數(shù)或自由振動(dòng)方程的特征向量與模態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，以及時(shí)間序列模型與權(quán)函數(shù)之間的關(guān)系，去識(shí)別系統(tǒng)的模

59、態(tài)參數(shù)。與頻率法相比，時(shí)域識(shí)別法的突出優(yōu)點(diǎn)是可以只使用實(shí)測(cè)的響應(yīng)信號(hào)，無需FFT，因而可以在線分析，使用設(shè)備簡單。當(dāng)不使用脈沖響應(yīng)信號(hào)時(shí)，缺點(diǎn)也很明顯。由于不使用平均技術(shù)，因而分析信號(hào)中包含噪聲干擾，所識(shí)別的模態(tài)中除系統(tǒng)模態(tài)外，還包含噪聲模態(tài)。如何剔除噪聲模態(tài)，一直是時(shí)域法研究中的重要課題。人們已提出若干方法和對(duì)策，如采用模態(tài)置信因子或總體模態(tài)置信因子、模態(tài)形狀相關(guān)系數(shù)等判斷是否為噪聲模態(tài)，采用增加測(cè)點(diǎn)數(shù)給噪聲以出口，采用逐步擴(kuò)階最小二乘法確定模態(tài)有效階數(shù)等方法，都在一定程度上解決了模態(tài)定階問題。以下主要介紹頻域的峰值法（Peak-picking method）和時(shí)域法的隨機(jī)子空間識(shí)別(Sto

60、chastic Subspace Identification- SSI)方法。B.1 頻域的峰值法（Peak-picking method）峰值法最初是基于結(jié)構(gòu)自振頻率在其頻率響應(yīng)函數(shù)上會(huì)出現(xiàn)峰值，峰值的出現(xiàn)成為特征頻率的良好估計(jì)的原理。在只有輸出的環(huán)境振動(dòng)測(cè)試中，頻響函數(shù)被輸出的自功率譜取代，功率譜可以由測(cè)得的加速度時(shí)程經(jīng)離散傅立葉變換得到。特征頻率僅由平均正則化了的功率譜密度(Averaged Normalized Power Spectral Densities -ANPSDs) 曲線上的峰值來確定，故稱之為峰值法。功率譜密度是用離散的傅立葉變換(DFT)將實(shí)測(cè)的加速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域后