1)一般规定
本节适用于钢结构动力特性的检测。测试结构动力输入处和响应处的应变、位移、速度或加速度等时程信号,获取结构的自振频率、模态振型、阻尼等结构动力性能参数。
下列情况之一时,宜对钢结构动力特性进行检测:
(1)需要进行抗震、抗风、工作环境或其他激励下的动力响应计算的结构。
(2)需要通过动力参数进行结构损伤识别和故障诊断的结构。
(3)通过结构模型动力试验,对拟建结构的动态特性的预估和优化设计。
(4)在某种动外力作用下,某些部分动力响应过大的结构。
(5)其他需要获取结构动力性能参数的结构。
2)仪器设备
根据被测参数选择合适的位移计、速度计、加速度计和应变计,使被测频率落在传感器的频率响应范围内。
测量前应预估测量参数的最大幅值,选择合适的传感器和动态信号测试仪的量程范围,提高输出信号的信噪比。
动态信号测试仪应具备低通滤波,低通滤波截止频率应小于采样频率的0.4 倍,防止信号发生频率混淆。
动态信号测试系统的精度、分辨率、线型度、时漂等参数应符合相关规程的要求。
3)检测技术
试验前应根据试验目的制定试验方案,必要的时候应进行计算。根据方案准备适合的信号测试系统。(www.xing528.com)
结构动力性能检测可采用环境随机振动激励法。对于仅需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,如结构模态密集或结构特别重要且条件许可,则可采用稳态正弦激振方法。对于大型复杂结构宜采用多点激励方法。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。
根据测试需求确定动态信号测试仪采样间隔和采样时长,同时采样频率应满足采样定理的基本要求。
确定传感器的安装方式,安装谐振频率要远高于测试频率。
传感器安装位置应尽量避开振型节点和反节点处。
结构动力测试作业应保证不产生对结构性能有明显影响的损伤。
试验时应避免环境及测试系统干扰。
进行动力检测时,应制定安全保护措施,并满足相应设备操作安全规程和相关国家安全规程。
4)检测数据分析与评定
数据处理前,应对记录的信号进行零点漂移、波形和信号起始相位的检验。
根据需要,可对记录的信号进行截断、去直流、积分、微分和数字滤波等信号预处理
可根据激励方式和结构特点选择时域、频域方法或小波分析等信号处理方法。
采用频域方法进行数据处理时,根据信号类型宜选择不同的窗函数处理。
试验数据处理后,应根据需要提供试验结构的自振频率、阻尼比和振型以及动力反应最大幅值、时程曲线、频谱曲线等分析结果。
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