介紹結構動力檢測的三種方法
2020-12-14 09:26 鋼結構建筑 陜西鋼結構
對于工程結構,容易實現和量測的是結構的動力響應。利用結構的動力響應進行結構性態識別的方法,即為結構動力檢測方法。結構動力檢測方法,可不受結構規模和隱蔽性的限制,只要在可達到的結構位置安裝動力響應傳感器即可。結構動力檢測的方法主要有以下三種:
一、自由振動法
設法使結構產生自由振動,通過紀錄儀器記錄有衰減的自由振動曲線,由此求出基本頻率和阻尼系數。從實測得到的有衰減的結構自由振動紀錄,可以根據時間信號直接測量出基本頻率,也可以取若干個波的總時間除以波速得出平均數作為基本周期,其倒數即為基本頻率。鋼結構建筑的阻尼特性用對數衰減率或臨界阻尼比表示,由于實測得到的振動記錄圖一般沒有零線,所以,在測量阻尼時,需要采取從峰點到峰點的測量法,該方法方便且準確度高。用自由振動法得到的周期和阻尼系數都比較準確,但只能測出基本頻率。
二、共振法
共振法是采用專門的起振機對結構施加簡諧動荷載,使結構產生恒定的強迫簡諧振動,利用共振現象來測定結構的動力參數。通常可以將起振機的轉速由低到高連續變換進行頻率掃描試驗,同時記錄各測點的振幅—頻率曲線,各峰值相對應的頻率即為各階振型的共振頻率。然后,再在共振頻率附近進行穩定的激振試驗,仔細測定結構的各階固有頻率和振型。在共振曲線上使用半功率帶寬法即可得到阻尼比。
三、脈動法
利用環境隨機激振測定結構動力特性的方法稱為脈動法。這種方法不用專門的激振設備,而是通過測量鋼結構建筑由于外界不規則的干擾而產生的微小振動即“脈動”來確定鋼結構建筑的特性。鋼結構建筑的脈動是經常存在的,一方面來自地面脈動,另一方面是大氣變化引起的微幅振動。因此,為測量這種信號要采用低噪聲和高靈敏度的拾振器和放大器,并配有記錄儀器和信號分析儀。
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