《高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准》GB 51008-2016
附录B 钢结构的动力检测

B.0.1 钢结构动力检测内容应包括:动力特性检测和动力响应检测。

B.0.2 下列钢结构宜进行动力检测:
1 需要进行抗震、抗风、工作环境或其他激励下动力响应计算的结构;
2 需要通过动力参数进行损伤识别的结构;
3 需要确定实际动力性能的大型、复杂、重要和新型钢结构体系;
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。

B.0.3 钢结构的动力测试,可根据测试目的选择下列方法:
1 测试结构基本模态时,宜选用环境激励法。在满足测试要求的前提下,也可选用初始位移法、重物撞击法等方法。
2 测试结构平面内多个模态,或结构模态密集,或结构特别重要且条件许可,宜选用环境激励法或稳态正弦激振方法。
3 测试结构空间模态、扭转模态或结构模态密集,或结构特别重要且条件许可,宜选用环境激励法、多振源相位控制同步的稳态正弦激振方法或初速度法。
4 评估结构的抗震性能时,可选用随机激振法或人工爆破模拟地震法。
5 对于单点激励法测试结果,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。

B.0.4 结构动力性能检测前,应根据试验目的制定测试方案,并应进行计算。

B.0.5 结构动力检测的设备,应符合下列规定:
1 选用的激振器宜体积小、重量轻;
2 应事先估计被测量参数的最大值,并应据此调整分析仪器的量程,应使最大值落在量程的1/2到2/3之间,以获得最大信噪比;
3 根据结构振动特性选择位移计、速度计或加速度计,应使被测频率处于传感器的可用频率范围之内;
4 进行瞬态过程测试时,测试仪器的可使用频率范围应比稳态测试时大一个数量级;
5 仪器的灵敏度,应满足测试工作要求;
6 仪器的分辨率,应根据被测试结构的最小振动幅值确定;
7 记录仪器或数据采集分析系统、电平输入及频率范围应与测试仪器的输出匹配;
8 当测试仪器对测试系统质量和刚度有明显的影响时,可通过修正方法予以消除。

B.0.6 结构动力性能检测测试,应符合下列规定:
1 采用模型试验时,应根据相似理论制作模型,且应正确模拟被测结构的边界条件。
2 测点布置应尽量避开振型节点和峰点处。多点激励时,应能反映结构的动力特性,且显示结构的模态振型,测点数宜为所测模态阶数的2倍。
3 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。
4 试验测试时,应避免环境及系统干扰。
5 采样间隔应满足采样定理的基本要求。
6 采用环境随机振动激励法试验时,应根据采样率确定测试记录时间长度。测量模态和频率时不应少于5min,测试阻尼时不应少于30min。
7 当因测试仪器数量不足需多次测试时,每次测试应至少保留一个共同参考点。

B.0.7 结构动力性能检测数据处理,应符合下列规定:
1 时域数据处理,应对试验数据进行零点漂移、记录波形和记录长度的检验;
2 频域数据处理,应进行低通滤波并加窗函数处理;
3 采用基于HHT变换的模态识别方法时,应消除边缘效应;
4 试验数据处理后,应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。

B.0.8 当按通常方法建模计算得到的结构模态和测试结果有差异时,可根据结构动力性能检测结果,对结构有限元模型进行修正。

B.0.9 当结构有损伤时,可根据获取的结构动力性能变化,识别结构损伤位置。