《建筑结构动力特性及动力响应检测技术规程》条文说明 重庆

重庆市工程建设地方标准

建筑结构动力特性及动力响应

检测技术规程

Technical specification for inspecting dynamic characteristics and dynamic response of building structures

工程建设地方标准编号:

住房和城乡建设部备案号:

条文说明

制订说明

《建筑结构动力特性及动力响应检测技术规程》DBJ/T**-**-2019经重庆市城乡建设委员会**年*月*日以渝建[**]*号文批准发布,并经住房和城乡建设部**年*月*日以建标标备[**]*号文批准备案。

本规程在编制过程中,编制组对我市主要建筑结构检测评估单位在建筑结构动力特性试验检测情况进行了调查研究,认真总结实践经验,收集了大量资料,针对近年来建筑结构试验检测中存在的问题,总结了建筑结构动力特性检测技术的研究成果和实践经验,同时参考借鉴了国内相关技术标准,通过广泛征求意见,反复修改后制订的。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,《建筑结构动力特性及动力响应检测技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程条文说明,对条文规定的目的、依据、以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定时参考。

目次

1总则 (4)

2术语和符号 (5)

2.1术语 (5)

2.2符号 (5)

3基本规定 (6)

4仪器设备 (7)

4.1传感器的选择与布置 (7)

4.2动态数据采集系统技术要求 (7)

4.3设备维护 (7)

5建筑结构动力特性检测 (8)

5.1一般规定 (8)

5.2检测方法 (8)

5.3数据处理 (8)

6建筑结构动力响应检测 (11)

6.1一般规定 (11)

6.2检测方法 (11)

6.4评价方法 (11)

7检测报告的编写 (12)

1总则

建筑结构处于自然环境中,其不可避免地遭受到环境侵蚀、材料老化、地基不均匀沉降、灾害荷载(风、地震、爆炸、冲击、火灾等)及其耦合作用等影响,必然产生损伤累积,导致结构抗力衰减,极端情况下就会引发灾难性倒塌破坏。因此,为了保障建筑结构的安全性、适用性与耐久性,对于长期在役的建筑结构进行动力性能检测,适时地对其结构健康状况做出正确评估,及时进行维修加固,具有重要的理论意义和工程实用价值。

该规程将进一步规范建筑结构动力特性检测方法及动力响应的评价标准,为新建及既有建筑有结构在爆破振动、短期振动、长期振动的可靠性评估提供技术支持。同时,该标准是《建筑结构检测技术标准》、《建筑抗震设计规范》、《建筑抗震鉴定标准》、《地基动力特性测试规范》等标准或规程的必要补充,对完善建筑结构综合检测技术和安全评价将提供一定的参考。该标准提供了建筑结构动力特性检测和动力响应评价的有效方法,对结构抗震、抗风、抗爆、防撞等研究及应用提供参考。

1.0.1本条阐述了规程的编制目的。制定本规程的目的,是为了规范动力检测这一新型检测技术在工程质量检测中的程序和方法,提高检测结果的可靠性,从而更好地促进该技术的应用和推广。

1.0.2本条规定了规程的适用范围及意义。目前较为成熟的动力检测范围有:建筑结构动力特性的检测和建筑结构在各种外部激励作用下的动力响应检测。

1.0.3本条规定了动力检测的执行机构,以及对具体检测人员的要求。

1.0.4 阐述了本规程与其他相关规程的关系。应遵守协调一致、互相补充的原则,即无论是本规程还是其他相关规程,在进行动测法检测时都应遵守,不得违反。

2术语和符号

2.1术语

本节所列术语一般为其在本规程中出现时,其含义需要加以界定、说明或解释的重要词汇。尽管在界定和解释术语时考虑了术语的习惯和通用性,但理论上这些术语仅在本规程中有效,列出的目的主要是防止出现错误理解。当本规程列出的术语在本规程以外使用时,应注意其可能含有与本规程不同的含义。其中 2.1.10 条中的环境激励一般指海浪、风、交通等激励,该方法也可称为脉动法。

2.2符号

本节所给出的符号可分为三类:动测系统性能参数符号、动测系统计算参数符号、动测系统统计参数符号,其大部分与有关规程一致。

3基本规定

3.0.1 规定了制定检测方案前应该搜集的资料和状况调查。

3.0.2 规定了制定检测方案应该包括的内容。

3.0.3 规定了检测测点的布置原则。

3.0.5 规定了动力检测的一般步骤。一般情况下,在检测开始前需要有一个明确的检测目标,用以确定试验目的以及要测量的量,包括要求的精度和可靠性。同时,还需要确定影响测量设备和测量技术选择的与仪器不相关因素,包括测量人员的有效性、成本、测量需要的时间、时间安排表以及可行的数据分析、确认和显示技术。接下来要考虑的有测量的环境条件、振动的频率范围、幅值、动态范围以及理论方向的估计。需要这些信息作为合适选择测量设备的准则。

测点的布置和安装可参考 5.2.1、5.2.2、6.2.1 和 6.2.2 条。在数据的调试过程中,若记录曲线出现漂移情况,一般从以下几点查找原因:检查电源是否正常、检查测线接头是否包好、检查振动传感器是否与被测点固定好、检查输入插座是否可靠。传感器的具体安装方式可参考《机械振动与冲击加速度计的机械安装》GB/T 14412。

4仪器设备

4.1传感器的选择与布置

4.1.1 ~ 4.1.5 规定了传感器的选型、性能要求及布置原则。目的是为了避免测量时可能因传感器的选择不当产生的误差。

4.2动态数据采集系统技术要求

4.2.2 ~ 4.2.4 规定了动测设备采集系统的基本要求。目的是为了避免测量时可能产生的误差。若测试仪器对测试系统质量和刚度有明显影响,可通过修正方法予以消除。

4.3设备维护

4.3.1~4.3.4 规定了动测系统在使用、运输和保管过程中的注意事项,是为了避免仪器损坏而给测量带来误差。

5建筑结构动力特性检测

5.1一般规定

5.1.1 动力特性检测结果可与结构计算结果或原有试验结果对比,为建筑结构设计、抗震验算及安全性评价提供基本技术资料。一般主要应用于:验证理论计算;分析结构的振动现象,如扭转振动、鞭梢效应等;寻找减小振动的途径。

5.1.2 建筑结构动力特性检测一般采用环境激励法,对于仅需要获得结构基本模态的,可采用初始位移法、重物撞击法等方法。如结构模态密集,或者结构特别重要其条件许可,则可以采用稳态正弦激振方法,手段和适用范围可参照国家现行标准《建筑抗震试验方法规程》JGJ101。对于单点激励法测试结果,必要时可采用多点激励法进行校核。对于大型复杂结构宜采用多点激励方法。

5.1.3 采样定理又称奈奎斯特定理,奈奎斯特频率f s必须严格大于信号包含的最高频率的2倍。如果信号中包含的最高频率恰好为奈奎斯特频率,那么在这个频率分量上的采样会因为相位模糊而有无穷多种该频率的正弦波对应于离散采样,因此不足以重建为原来的连续时间信号。

5.2检测方法

5.2.1 动力特性检测时,传感器测试方向如果摆放不一致,其感应的振动分量就是会有差异,影响分析结果。传感器如果安放在一些容易产生局部振动的构件上,局部振动的信号会被感应进去,给分析带来麻烦。测量记录时,传感器不能随意翻看和移动。传感器附近不能有强磁场的干扰,以免影响传感器的正常工作。

5.2.2 现场试验时,如刚度中心不易确定,平面位置的几何中心容易找到,传感器可放至几何中心。建筑物的扭转振动是整个建筑物绕着结构的扭转中心在转动,因此越远离扭转中心,振动也就越大。结构在某一部位断面突然变化,引起刚度突然变化,或者质量变化,都有可能使结构的振动形态发生变化,故结构突变处应安放一定数量的传感器。

5.3数据处理

5.3.1 采集得到的振动信号数据首先需要进行标定变换,使之还原成具有相应物理单位的数字信号数据。其次由于采集到的振动信号数据可能存在放大器随温度变化产生的零点漂移、

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