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《工程结构动力特性及动力响应检测技术规程》地方标准（报批稿）.doc简介：

《工程结构动力特性及动力响应检测技术规程》地方标准（报批稿）通常是一个详细的技术指南，旨在规范和指导工程结构在动态载荷下的行为检测、分析与评估。这一标准的制定旨在确保工程结构在实际运行中能够满足安全、稳定和效率的要求，特别是在面对地震、风力、机械振动等动态作用时。

主要内容可能包括但不限于以下几点：

1. 定义与术语：明确工程结构动力特性的术语定义，确保标准使用的术语在工程界内统一理解。

2. 检测方法：详细规定了用于检测结构动力特性的方法，可能包括但不限于动态测试、频域分析、时域分析等。

3. 数据采集与处理：指导如何进行数据的采集、存储、处理和分析，确保数据的准确性和可追溯性。

4. 结构响应分析：针对不同类型的工程结构，提供动力响应分析的指南，包括响应的预测、评估和优化方法。

5. 检测频率与周期：根据结构类型、使用环境和安全要求，规定检测的频率和周期。

6. 质量控制与验收：定义检测过程中的质量控制标准和验收准则，确保检测结果的可靠性和有效性。

7. 安全与防护措施：强调在检测过程中应采取的安全措施，以及在检测结果应用于工程结构时的防护措施，以确保人员安全和结构安全。

8. 更新与修订：规定标准的定期审查和更新程序，以适应新技术的发展和工程实践的变化。

地方标准（报批稿）的制定，旨在根据本地区的具体工程环境、技术条件和法规要求，提供更加针对性和实用性的指导。在正式发布前，通常会广泛征求意见，以确保其科学性、适用性和合理性。

《工程结构动力特性及动力响应检测技术规程》地方标准（报批稿）.doc部分内容预览：

传感器布置的数量与拟测振型相关，试验前宜根据理论计算的振型合理设置测点数量；

检测水平向构件的垂直向振动时，宜将测点布置在构件跨中位置，需要得到构件的多阶振型时，宜等间距布置多个测点；

桥梁结构的测试截面，一般可根据桥梁规模按跨径8等分或16等分简化布置，桥塔或高墩，宜按高度分3～4个节段分段布置；

当需要作多次测试时综合楼工程施工组织设计，可采用移动测点法测试，每次测试中应至少保留一个共同的参考点；

检测方向、传感器相位、各楼层或测试截面上测点平面位置均应一致。

根据检测目的，选择合适的传感器布置方向。建筑结构动力特性试验宜包括水平向及扭转工况，对其内部水平构件可选择竖向；烟囱、塔桅等高耸结构可仅测试水平向工况；桥梁结构应包括竖平面内弯曲、横向弯曲及扭转工况，且应根据试验目的和需要确定测试纵桥向竖平面内弯曲试验。

数据采集过程中发现有较大的干扰时，应增加采样时间或排除干扰后重新采集数据。

高层建筑、烟囱、塔桅、大型桥梁等结构检测宜采用无线采集系统或串联型分布式采集系统，避免长线缆的扰动影响。

工程结构动力特性检测数据应进行以下预处理：

采用FFT进行频谱分析时，信号应加窗函数处理。采用环境激励法测量时，对于测量时间小于1h的信号，采用FFT进行频谱分析时，信号重叠率宜大于50%。

工程结构动力特性参数的识别应根据检测方法选择采用频域识别法、时域识别法或时频域识别法。

采用频域峰值法确定结构固有频率应符合下列规定：

自功率谱或幅值谱峰值处对应的频率；

互功率谱（或传递函数）时，相干函数值局部最大处对应的频率，对于1阶固有频率处的相干函数值应接近于 1；

互功率谱（或传递函数）时，输入输出信号相位近似同相位或反相位处对应的频率。

阻尼比宜按照半功率带宽法确定。

振型函数应该按照下列规定确定：

当各个模态的固有频率分布离散，且结构阻尼比相对较小时，振型之比可由下式得出：

（6.3.6）

式中：、—分别为固有频率对应的不同自由度的振型函数值，其正负号可由互功率谱在处的相位来确定。

功率谱密度函数、频响函数、相干函数以及其它相关振动信号特征值的计算可参考本规程附录B。

时域识别法采用的原始数据应为结构的自由振动响应，宜选用单参考点复指数法、随机子空间法或特征系统实现法进行分析。

复杂结构的动力特性参数，可采用时频域识别方法进行模态分析。

当需要考虑振动对工程结构安全和正常使用的影响时，应进行调查工作，并应符合下列规定：

应查明振源的类型、频率范围及相关振动的情况；

应查明振源与被检测工程结构的地理位置、相对距离及场地地质情况。

工程结构动力响应检测前应根据待测振动的振源特性、频率范围、幅值、动态范围、持续时间等因素制定合理的检测方案，便于测试获得足够的振动数据；桥梁结构动力响应测试应包括无障碍行车试验、有障碍行车试验、制动试验。

桥梁结构动力响应测试应包括动挠度、动应变、振动加速度、速度及冲击系数，其余结构动力响应检测，宜根据不同的振源类型按表1选择测量参数。

表1 各振源类型对应的测量参数

动力响应检测前，应估计被测量参数的最大值，然后调整采集系统的量程。预估测量最大值宜为量程的二分之一到三分之二之间，以保证采集的信号不失真。

工程结构动力响应检测应根据振源类型选择不同频响范围、量程和灵敏度的传感器。

动力响应检测采样频率应符合奈奎斯特采样定律要求，宜为拟测最高频率的8～10倍。

测点的选择应具有代表性，能够使检测结果正确反映所代表区段的振动状况，测点布置应符合下列要求：

应根据振源影响范围、传播方向、振动衰减规律布置测点。离振源近时测点间距离小，离振源远时测点间距离可逐渐增大；

检测因交通运输、打桩、爆破所引起的结构振动，其检测点位置应设在顶层楼面标高、基础上或设置在底层平面主要承重外墙或柱的底部；

检测因振动对历史建筑结构的影响时，其检测点位置宜设在承重结构最高处；

环境振动检测点应置于各类区域建筑物室外0.5m以内振动敏感处。必要时，测点置于建筑物室内地面中央；检测城市轨道交通列车引起建筑物振动时，室内测点应不少于3个；

检测住宅建筑室内振动对居住者的干扰，对面积不大于20m2的房间，应至少选取1个测点，测点应选在人员主要活动区域地面振动敏感位置，当振动敏感位置无法确定时，测点应在室内地面中央；对面积大于20m2的房间，应至少选取3个测点，测点应选在人员主要活动区域地面振动敏感位置，当振动敏感位置无法确定时，测点应在室内地面均匀分布；

检验浮置板减振效果的测点应设在轨旁，地下线路测点应设在隧道壁，测量铅垂向振动的传感器安装高度应在轨面1.25m±0.25 m 的范围内；地面线路测点应布置在距离浮置板轨道中心线1.50m的路基上；高架线路测点布置应在紧临浮置板轨道一侧的桥面，距离轨道中心线1.50m±0.25 m；

在测试桥梁结构行车响应时，应选择桥梁结构振动响应幅值最大部位为测试截面。简单结构宜选择跨中1个测试截面，复杂结构应增加测试截面。用于冲击效应分析的动挠度测点每个截面应至少1个。采用动应变评价冲击效应时，每个截面在结构最大活载效应部位的测点数不宜少于2个。

传感器的安装应符合下列要求：

传感器应宜采用胶接或者机械连接等方式安装于平坦、坚实的被测表面，不应安装于草地、沙地、雪地或地毯等松软的地面上，且不应有松动现象；

传感器的灵敏度主轴方向应与测量的方向一致。

采集数据应按本规程第5.3.1条进行信号预处理。

动力响应检测数据应根据振动的时间特征分别采用以下处理方法：

连续振动：每个测点应取整个时域波形的振幅有效值或者最大值作为评价量；对于周期性出现的冲击振动，宜以5～10 次测试时域信号最大峰值的算术平均值作为评价量；

瞬态振动：应取每次冲击过程中的最大值作为评价量。对于重复出现的冲击振动，宜以10 次测试最大值的算术平均值作为评价量。

环境振动应按照《城市区域环境振动测量方法》GB/T 10071计算振动加速度级VAL。

采集的数据宜进行频谱分析，并对比结构动力特性结果与振源频谱特性判断是否产生共振。

评价振动的影响，应按照下列步骤进行：

工程结构动力响应测试；

根据测试目的选择相应评价标准；

工程结构动力响应的检测结果应按表2进行评价。

表2 动力响应的检测结果评价

8.0.1 检测报告应包括以下内容，并应符合《建设工程质量检测技术管理规程》DB32/T4303的规定。

工程概况、项目委托、地理位置和地形条件、测点布置、振动源、检测工况等信息；

检测日期、天气、异常现象、环境情况和明显缺陷等情况；

8.0.2 检测报告应重点突出、文理通顺、表达清楚、结论正确、信息完整。

（资料性） 动力检测原始记录

结构动力特性记录可参照表A.1执行。

表A.1 结构动力特性检测原始记录表

结构动力特性记录可参照表A.2~A.4执行。

表A.2 环境振动（无规则振动）检测原始记录表

表A.3 环境振动（铁路振动）检测原始记录表

表A.4 环境振动（稳态或冲击振动）检测原始记录表

（规范性） 振动信号特征值

在时间历程T内的振动信号所有值的算术平均值。即

式中： N——采样点数

在时间历程T 内，振动信号平方值的算术平均值，即

表示振动信号偏离均值的平方的平均值，即

振动信号的自相关函数是描述一个时刻的数据值与另一个时刻的数据值之间的依赖关系，即

功率谱是用以表示振动信号在某频段的能量成分，振动信号在时间历程T 内的平均功率为

振动信号在单位带宽内的平均功率称为自功率谱密度函数，即

互相关函数是表示两个振动信号，相关性的统计量。其定义为

DB46／T 464-2018 暴雨预警等级两组振动信号的互功率谱密度函数定义为相对应的互相关函数的傅里叶变换：

互相关函数不是偶函数，一般是复数形式，即

式中：实部称为共谱密度函数； 虚部称为重谱密度函数。

相干函数也是一个在频域中描述两个振动信号相关特性的函数。其定义为

设无阻尼振动系统受简谐激励，其中为激励幅值列阵，n阶，则系统稳态位移响应，其中为稳态位移响应幅值列阵，n阶。

称为无阻尼系统的的频响函数矩阵，n×n阶，是实对称矩阵。

无阻尼振动系统频响函数的模态展式为

频响函数矩阵模态展式的傅氏逆变换即脉冲响应函数矩阵，为n×n阶实对称矩阵，即

其中第e行第f列元素表示仅在第f个物理坐标作用单位脉冲力嘉善施工组织设计方案.doc，在第e个物理坐标产生的脉冲响应