DB32T 4510-2023 工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)檢測技術(shù)規(guī)程

32Technicalspecificationforinspectingdynamiccharacteranddynamicresponseofengineeringstructures2023-07-07發(fā)布江蘇省市場監(jiān)督管理局江蘇省住房和城鄉(xiāng)建I 2 2 3 3 5 5 5 5 6 6 6 8 8 本規(guī)程按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定相比，結(jié)構(gòu)未有大的改動(dòng)，除編輯性改動(dòng)外主要技術(shù)變化——完善了動(dòng)力特性檢測數(shù)據(jù)采集以及處理的相關(guān)——結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對動(dòng)力響應(yīng)檢測結(jié)果的評價(jià)進(jìn)行補(bǔ)充。江蘇東華測試技術(shù)股份有限公司、常州三陽建設(shè)工程檢測有1工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及動(dòng)力響應(yīng)檢測技術(shù)規(guī)程阻尼比和振型等結(jié)構(gòu)參數(shù)的檢測，動(dòng)力響應(yīng)包括位按本規(guī)程進(jìn)行動(dòng)力檢測時(shí)，除應(yīng)遵守本規(guī)程的規(guī)GB50144《工業(yè)建筑可靠性鑒GB50292《民用建筑可靠性鑒GB51008《高聳與復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)檢測與鑒GB/T50165《古建筑木結(jié)構(gòu)維GB/T50344《建筑結(jié)構(gòu)檢測技GB/T50355《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值GB/T50452《古建筑防工業(yè)振動(dòng)技GB/T13441.2《機(jī)械振動(dòng)與沖擊人體暴露于全身振動(dòng)的評價(jià)第2部分：建筑物內(nèi)的振動(dòng)（1Hz~GB/T14124《機(jī)械振動(dòng)與沖擊建筑物的振動(dòng)振動(dòng)測量及其對建筑物GB/T23714《機(jī)械振動(dòng)與沖擊結(jié)GB/T23717.1《機(jī)械振動(dòng)與沖擊裝有敏感設(shè)備建筑物內(nèi)的振動(dòng)與沖擊第1部分：測量與GB/T23717.2《機(jī)械振動(dòng)與沖擊裝有敏感設(shè)備建筑物內(nèi)的振動(dòng)JTG/TJ21-01《公路橋梁荷2HJ/T403《建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范城市軌道交橫向靈敏度transversesen3環(huán)境激勵(lì)法ambientexcitat初速度法initialvelocitym對檢測對象施加初位移然后突然釋放使之振動(dòng)而測定其動(dòng)力性能的方f——頻率y——位移m——質(zhì)量fm信號最高頻率分量fs采樣頻率fn功率譜函數(shù)中結(jié)構(gòu)的固有頻率VLZZ振級Zeq——Z振級等效值VLZmaxZ振級最大值VLZn累4基本規(guī)定4.1在下列情況下，應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力檢測：4a)結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)較大，或可能產(chǎn)生共振現(xiàn)象；b)上部承重結(jié)構(gòu)整體或局部有明顯振動(dòng)且引起使用者對結(jié)構(gòu)安全擔(dān)心時(shí)，或已對人體舒適度、c)需進(jìn)行抗震、抗風(fēng)、工作環(huán)境或其他激勵(lì)下的動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算的結(jié)構(gòu)；f)需通過動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識別的結(jié)構(gòu)；a)搜集被檢測結(jié)構(gòu)場地的地質(zhì)勘察資料、竣工圖或設(shè)計(jì)施工圖等竣工資料；c)調(diào)查被檢測結(jié)構(gòu)環(huán)境、用途及荷載等實(shí)際狀況，重點(diǎn)調(diào)查場地及其鄰近的干擾振源資料。4.5工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力檢測宜按照下列步驟進(jìn)行：a)根據(jù)檢測對象及其目的，選擇合適的測量參數(shù)；c)根據(jù)檢測要求選擇并安裝傳感器。傳感器的安裝應(yīng)與檢測目的相一致，并符合《機(jī)械振動(dòng)與d)連接導(dǎo)線（包括屏蔽線和接地線），對整個(gè)測量系統(tǒng)e)合理設(shè)置檢測參數(shù)，包括對采樣頻率、數(shù)據(jù)采集時(shí)間、傳感器靈敏度、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)量程等f)根據(jù)檢測目的和檢測方法選擇合適的激勵(lì)方法并施加激勵(lì)；4.6檢測場地應(yīng)避開外界干擾振源，測點(diǎn)應(yīng)注意地下管道、電磁場、噪聲、射線等因素的影響。在無法避開時(shí)，應(yīng)采用光纖、光學(xué)振動(dòng)測量等測試設(shè)備和檢4.7對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查及檢測時(shí)，不得對結(jié)構(gòu)造成損害。4.8工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力檢測應(yīng)委托具有相應(yīng)能力的機(jī)構(gòu)進(jìn)行；在進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)制定安全保護(hù)措施，并滿4.9檢測記錄應(yīng)包括下列內(nèi)容：5b)場地條件，測點(diǎn)布置（附簡圖和照片5.1動(dòng)力檢測系統(tǒng)技術(shù)要求5.1.1動(dòng)力檢測系統(tǒng)宜由激振裝置、傳感器、信號放大調(diào)理器及動(dòng)態(tài)信號采集分析儀和軟件等組合。5.1.2激振裝置的選擇應(yīng)考慮其質(zhì)量、安裝方式等因素對測試結(jié)果的影響，宜選用體積小、重量輕的測試超高層建筑、特大型橋梁等大尺度工程結(jié)構(gòu)時(shí)，下限頻率5.1.4信號放大調(diào)理器應(yīng)符合下列要a)放大器應(yīng)采用帶低通濾波，抗混疊濾波功能的多通道放大e)多通道放大器各個(gè)通道間應(yīng)無串?dāng)_，通道間串?dāng)_優(yōu)于-90dB；各通道幅值和相位一5.1.6信號分析系統(tǒng)應(yīng)具有多通道，且應(yīng)具有5.1.7采用無線傳感器時(shí)，內(nèi)置采集模塊應(yīng)符合本規(guī)5.1.8無線通訊方式的選擇，應(yīng)根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流量和傳輸速率要求選擇合適的傳輸方式和通訊協(xié)議。5.2設(shè)備維護(hù)5.2.1動(dòng)力檢測的測量設(shè)備應(yīng)經(jīng)過計(jì)量溯5.2.2動(dòng)力檢測系統(tǒng)在使用、運(yùn)輸和保管過程中應(yīng)注意防水、防5.2.3檢測時(shí)，檢測設(shè)備、儀器均應(yīng)有防風(fēng)、防雨雪、防曬和防振等保護(hù)措施。5.2.4儀器應(yīng)具有防塵、防潮性能，其工作溫度應(yīng)在-20℃~50℃范圍內(nèi)。5.2.5對于長期監(jiān)測的傳感器和采集設(shè)備，應(yīng)具有存儲功能，根據(jù)需要配置觸發(fā)、無線傳輸?shù)裙δ堋?.2.6對于無線測試傳感器及設(shè)備，應(yīng)根據(jù)無線設(shè)備的供電要求，宜有低電量提醒功能，并定期進(jìn)行66.1.1工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測宜采用環(huán)6.1.2工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測系統(tǒng)通頻帶應(yīng)覆蓋工程結(jié)構(gòu)擬測振型對應(yīng)的頻率。一般應(yīng)用時(shí)，頻率范a)多通道測試時(shí)，各個(gè)通道應(yīng)同步采集數(shù)據(jù)；b)采樣頻率設(shè)定應(yīng)符合奈奎斯特定律要求，宜設(shè)為擬測最高a)平動(dòng)測點(diǎn)應(yīng)在每層結(jié)構(gòu)的質(zhì)心附近布置傳感器，扭轉(zhuǎn)測點(diǎn)應(yīng)對稱布置。在剛度突變處及附近b)傳感器布置的數(shù)量與擬測振型相關(guān)，試驗(yàn)前宜根據(jù)c)檢測水平向構(gòu)件的垂直向振動(dòng)時(shí)，宜將測點(diǎn)布置在構(gòu)件跨中位置，需要得到構(gòu)件的多階振型e)當(dāng)需要作多次測試時(shí)，可采用移動(dòng)測f)檢測方向、傳感器相位、各樓層或測彎曲、橫向彎曲及扭轉(zhuǎn)工況，且應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮托枰?.2.3數(shù)據(jù)采集過程中發(fā)現(xiàn)有較大的干擾時(shí)，應(yīng)增加采樣時(shí)間或排除干擾后重新采集數(shù)據(jù)。6.3.1工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性檢測數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行以下6.3.3工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的識別應(yīng)根據(jù)檢測方法選擇采用頻域識別法、時(shí)域識別法或時(shí)頻域識別6.3.4采用頻域峰值法確定結(jié)構(gòu)固有頻率應(yīng)符合下b)互功率譜（或傳遞函數(shù)）時(shí)，相干函數(shù)值局部最大處對應(yīng)的頻率，對于c)互功率譜（或傳遞函數(shù)）時(shí)，輸入輸出信號相位近似同相位或反相位處對應(yīng)的頻率。7（6.3.6）6.3.7時(shí)域識別法采用的原始數(shù)據(jù)應(yīng)為結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)響應(yīng)，宜選用單參考點(diǎn)復(fù)指數(shù)法、隨機(jī)子空間7.1.1當(dāng)需要考慮振動(dòng)對工程結(jié)構(gòu)安全和正常使用的影響時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)查工作，并應(yīng)符合下列b)應(yīng)查明振源與被檢測工程結(jié)構(gòu)的地理位置、相對距離7.1.2工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)檢測前應(yīng)根據(jù)待測振動(dòng)的振源特性、頻率范圍、幅值、動(dòng)態(tài)范圍、持續(xù)時(shí)間7.1.3橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)測試應(yīng)包括動(dòng)撓度、動(dòng)應(yīng)變、振動(dòng)加速度、速度及沖擊系數(shù)，其余結(jié)構(gòu)動(dòng)力7.1.4動(dòng)力響應(yīng)檢測前，應(yīng)估計(jì)被測量參數(shù)的最大值，然后調(diào)整采集系統(tǒng)的量程。預(yù)估測量最大值宜為量程的二分之一到三分之二之間，以保證采集的信7.1.5工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)檢測應(yīng)根據(jù)振源類型選擇不同頻響范圍、量程和靈敏度的傳7.2.1測點(diǎn)的選擇應(yīng)具有代表性，能夠使檢測結(jié)果正確反映所代表區(qū)段的振動(dòng)狀況，測點(diǎn)布置應(yīng)符合a)應(yīng)根據(jù)振源影響范圍、傳播方向、振動(dòng)衰減規(guī)律布置測點(diǎn)。離振源近時(shí)測點(diǎn)間距離小，離振8b)檢測因交通運(yùn)輸、打樁、爆破所引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，其檢測點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)在頂層樓面標(biāo)高、基礎(chǔ)c)檢測因振動(dòng)對歷史建筑結(jié)構(gòu)的影響時(shí)，其檢測點(diǎn)位置宜設(shè)在承重結(jié)構(gòu)最高處；測點(diǎn)應(yīng)選在人員主要活動(dòng)區(qū)域地面振動(dòng)敏感位置，當(dāng)振動(dòng)敏感位置無法確定時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)在室f)檢驗(yàn)浮置板減振效果的測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在軌旁，地下線路測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在隧道壁，測量鉛垂向振動(dòng)的傳線1.50m的路基上；高架線路測點(diǎn)布置應(yīng)在緊臨浮置板軌道一側(cè)的橋面，距離軌道中心線g)在測試橋梁結(jié)構(gòu)行車響應(yīng)時(shí)，應(yīng)選擇橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)幅值最大部位為測試截面。簡單結(jié)構(gòu)宜選擇跨中1個(gè)測試截面，復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)增加測試截面。用于沖擊效應(yīng)分析的截面應(yīng)至少1個(gè)。采用動(dòng)應(yīng)變評價(jià)沖擊效應(yīng)時(shí)，每個(gè)截面在結(jié)構(gòu)最大活載效a)傳感器應(yīng)宜采用膠接或者機(jī)械連接等方式安裝于平坦、堅(jiān)實(shí)的被測表面，不應(yīng)安裝于草地、b)傳感器的靈敏度主軸方向應(yīng)與測量的方向一致。a)連續(xù)振動(dòng)：每個(gè)測點(diǎn)應(yīng)取整個(gè)時(shí)域波形的振幅有效值或者最大值作為評價(jià)量；對于周期性出7.3.4采集的數(shù)據(jù)宜進(jìn)行頻譜分析，并對比結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性9振動(dòng)的影響住者的干擾應(yīng)根據(jù)振動(dòng)類別采用不同的評價(jià)量測量與評價(jià)Z振度1000s，測量鐵路或城市軌道交通振動(dòng)振動(dòng)舒適度技術(shù)8.0.1檢測報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容，并應(yīng)a)工程概況、項(xiàng)目委托、地理位置和地形條件、測點(diǎn)布置、振動(dòng)源、檢測工況等信息；b)檢測目的和要求；d)檢測日期、天氣、異常現(xiàn)象、環(huán)境情況和明顯缺陷等情況；8.0.2檢測報(bào)告應(yīng)重點(diǎn)突出、文理工程項(xiàng)目 VLz-minVLz-maxVLz10123456789 行VLzVLz123456789 123456789在時(shí)間歷程T內(nèi)的振動(dòng)信號xt所有值的算術(shù)平均值。即xtdt1NxNi1xi在時(shí)間歷程T內(nèi)，振動(dòng)信號xt平方值的算術(shù)平均值，即x2tdt1Nx表示振動(dòng)信號偏離均值的平方的平均值，即TTxtxix2振動(dòng)信號的自相關(guān)函數(shù)是描述一個(gè)時(shí)刻t的數(shù)據(jù)值與另一個(gè)時(shí)刻t的數(shù)據(jù)值之間的依賴關(guān)系，即P0Tx2tdt振動(dòng)信號在單位帶寬f內(nèi)的平均功率稱為自功率譜密度函數(shù)Gxf，即Gxf0Tx2t,f,fdt互相關(guān)函數(shù)Rxy是表示兩個(gè)振動(dòng)信號xt，yt相關(guān)性的統(tǒng)計(jì)量。其定義為Rx,y0Txtytdt兩組振動(dòng)信號的互功率譜密度函數(shù)定義為相對應(yīng)的互相關(guān)函數(shù)的傅里Gxyf0Txt,f,fyt,f,fdtGxy