建筑工程檢測鑒定中動力特性測試技術分析

陳海明

【摘要】隨著社會經濟的發(fā)展以及城市化進程的不斷推進，使得建筑工程數量增加、規(guī)模擴大，其安全可靠性成為人們關心的重要問題?；诖耍疚耐ㄟ^分析動力特性測試技術原理及優(yōu)勢，重點探究建筑工程檢測鑒定中該技術的應用，以供參考。

【關鍵詞】建筑工程檢測鑒定;動力特性;建筑結構

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.119

由于建筑工程動力特性參數在內外環(huán)境以及荷載的影響下容易出現變化，若是未對其進行及時處理極易產生安全問題。而動力特性測試技術無需使用激振設備就可以對建筑脈動數據進行采集和分析，不會對結構造成影響，具有極強現實意義。

1、分析動力特性測試技術原理及特有優(yōu)勢

動力特性測試技術主要運用專業(yè)儀器以不損傷建筑工程結構的情況下對建筑工程動力特性進行檢測鑒定，滿足結構損傷檢測、動力性能改變以及建筑安全等檢測需要。對于建筑工程結構的動力特性而言，其對自身固有振動特性進行了直觀反映，通過對其進行檢測能夠掌握建筑結構的承載能力以及安全裕度等參數，保證建筑工程施工作業(yè)以及后續(xù)投入的整體安全可靠性。一般情況下，動力特性測試技術往往由傳感器、激勵系統以及動態(tài)信息采集分析系統組成，通過簡單的操作能夠對建筑工程振型、結構自振頻率、阻尼比等特性進行準確測試，從而掌握結構受振動源激勵后出現的反應。在開展建筑工程現場結構測試時，主要利用傳感器將振動等非電物力信號進行轉變，并對轉化后的電信號進行濾波、放大等處理，進而準確掌握建筑工程的動力特性。

相較于其他動力特性檢測方法，例如數值理論計算方法等，需要簡化建筑整體結構，導致最終得到的動力特性缺乏精準性，同時，由于阻尼比無法單純通過計算得出，為此，此類檢測鑒定方法無法獲得建筑結構阻尼比。而動力特性測試技術有效克服了理論分析法的不足，對邊界條件、建筑工程施工質量以及本構關系進行綜合考慮，能夠通過檢測、測定工作全面掌握建筑工程動力特性，得到其實體結構性能。尤其是建筑振型，能夠便于相關工作人員對建筑結構鞭梢效應和扭轉效應進行分析，進而為建筑減震、消震等工作提供數據支持，提高此類工作的實效性。另外，該技術能夠有效保留各項參數，便于日后測試對比，為建筑結構安全評估提供準確依據。

2、探究動力特性測試技術在建筑工程檢測鑒定中的應用

2.1建筑工程結構材料及動力方面

建筑工程檢測鑒定中的動力特性測試技術主要是對建筑結構和構件進行性能檢測與鑒定，從而掌握建筑工程具體動力特性。在建筑工程結構材料和結構方面，主要以智能數據信號處理系統為基礎使用頻域分析法對建筑結構固有頻率、阻尼比以及振型等動力特性參數進行獲取，并根據建筑工程現場實際測量結果得到該建筑結構的模態(tài)圖。在此類技術使用過程中，需要對建筑工程進行全面勘察，將其與建筑工程設計圖進行對比，判斷其是否保持一致，其允許的最大偏差在20mm左右。在對建筑工程框架柱和梁的混凝土強度進行動力特性檢測鑒定時，主要采用回彈-鉆芯綜合法對其進行抽檢，并使用鉆芯修正。相關工作人員根據測試結果對建筑工程部分部位的混凝土強度參數進行獲取，判斷其是否滿足設計及使用要求。在此過程中，為提高動力特性測試工作的準確性，實現全面測評，可以使用脈動法以及SVSA振動信號采集分析儀器與加速度傳感器分別對建筑工程中的大型設備以及南北向、東西向平移振動信號進行檢測，進而得到該建筑的第一自振頻率，判斷其是否符合國際建筑振動標準[1]。

2.2建筑工程保護性監(jiān)測方面

動力特性測試技術主要使用目的就是為了通過分析建筑工程各項動力特性參數從而保證建筑整體的安全可靠性，為此，在建筑工程檢測鑒定中，動力特性測試技術還體現在建筑保護性監(jiān)測方面。具體而言，在建筑工程施工過程中，地震是影響施工作業(yè)安全性和質量的重要不可抗力因素，而阻尼比能夠對地震反應進行計算，從而為建筑工程各項工作的開展提供保障。但是，阻尼比這一參數無法通過理論公式計算出來，需要開展建筑工程施工現場測量工作以及后續(xù)的分析計算工作，通過阻尼比，能夠幫助相關人員掌握建筑工程整體結構完好程度，判斷其是否存在損傷。目前，阻尼比廣泛應用于歷史建筑物的保護性監(jiān)測中，這主要是因為歷史建筑經過悠久的時間后其動力特性出現變化，但其使用的施工材料與現代施工材料相差較大，且建筑結構內部更為復雜，人們難以使用現代化軟件對其結構進行模擬分析，而阻尼比測試技術能夠對建筑動力特性進行準確檢測。以某個900年建筑為例，工作人員在對其進行動力特性方面的檢測鑒定時，通過對其東西向和南北向的阻尼比進行計算和對比，直接通過測點參數判斷出該建筑結構節(jié)點存在松動，建筑整體性受到影響，進而進一步對其進行安全性鑒定有效維護了該歷史建筑內部結構的穩(wěn)定性。

2.3建筑工程結構異常振動監(jiān)測方面

由于建筑工程施工過程中涉及到較多大型設備，在設備運作過程中會出現振動情況，經過傳導極易導致建筑結構發(fā)生振動，進而可能對建筑動力特性造成影響，因此，在該情況下，使用動力特性測試技術進行動力特性檢測是十分必要的。具體而言，若是建筑工程某一樓層中存在振動設備，從目前研究現狀來看，設備出現異常振動的原因主要有二，一是生產設備與建筑建構構件出現共振情況，這主要是因為二者振動頻率一致;二是建筑結構構件剛度相對較低，出現強迫振動現象，而這會引發(fā)建筑結構出現較大程度振幅。在對該情況下的動力特性進行檢測鑒定時，首先要找出該樓層振動感覺最為強烈的位置，并將豎向拾振器安裝在此處，對設備強迫振動頻率進行測定。一般情況下，由于施工過程中無法將某些生產設備停機，導致無法測試建筑構件自振頻率，為此，相關工作人員可以通過建筑結構布置以及荷載極端建筑內部主梁位置、次梁位置以及板的固有頻率，主要使用有限元分析軟件進行，從而掌握建筑構件振動頻率以及存在共振的構件，為后續(xù)解決工作奠定良好基礎[2]。

2.4建筑工程結構性能鑒定方面

在我國城市化進程不斷推進的背景下，我國建筑工程檢測鑒定技術得到極大發(fā)展，針對市場上涌現出各類新型建筑結構，可以使用縮尺振動臺試驗方法以及有限元分析法對建筑工程結構進行檢測與鑒定。以新型鋼管混凝土框架結構為例，為有效掌握此類建筑結構的抗震性能，需要對其進行兩次動力特性測試工作，第一次應在建筑工程主體結構完成后、砌筑填充墻完成前進行，第二次應在建筑砌筑填充墻完成后開展。在對其進行振型檢測時，應分析兩側振型測試結果，判斷結構在有無填充墻下的動力特性，并計算兩次測試的阻尼比比值，從而明確掌握填充墻對建筑結構阻尼比的影響與好處，切實掌握其動力性能。

結論：

綜上所述，通過使用動力特性測試技術對建筑工程動力特性以及結構構件進行檢測鑒定能夠有效為建筑整體安全可靠性提供保障。因此，應掌握該技術核心原理及優(yōu)勢，并分析該技術在建筑工程結構構件等方面的應用要點，從而促進我國建筑事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王健，申磊，周蕊.基于動力特性測試的既有建筑結構損傷識別研究[J].河南建材，2020（04）：38-39+42.

[2]梁麗，李順才，喻秋.基于Wi-Fi測試技術的橋梁動力特性試驗[J].實驗室研究與探索，2019，38（02）：10-14+20.