[发明专利]一种大跨型建筑结构多点同步振动测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构振动测试技术领域，具体是涉及一种大跨型建筑结构多点同步振动测试方法。

背景技术

目前，针对大跨建筑结构的振动测试，主要有两种技术手段：

第一，即是通过大规模振动测试装置，进行地毯式、全覆盖测试，但此种测试方式会存在如下的局限性：

(1)大规模振动测试装置同时使用时，要求传感器等在时间和空间上严格同步，但长时间共同工作，会造成仪器误差(如GPS误差等)，难以实现真正意义上的同步测试，测试的非同步性会造成测试得到的数据不准确；(2)无法准确反映大跨结构不同段振动的传递特性；(3)大规模采集装置同时使用，需要长时供电、长时采集、长时能源供应，同时也会带来较高的经济成本；(4)在实际大跨结构振动测试中，由于振动测试采集装置(如传感器)的数量和测试能力有限，而测点数量较多、覆盖范围较广，很难实现对所有测点进行同时测量。

第二，即是在有限振动测试装置下，开展分组测试。通过分组方式测试大跨结构的振动响应，虽然解决了振动测试采集装置(如传感器)的数量和测试能力限制的问题，但仍然会存在一些缺陷：(1)由于受到仪器采集、分析偏差，传感器损伤或者外界环境扰动等影响，会在逐段测试过程中产生误差，误差不断累积逐渐增大，会严重影响测试数据的准确性，甚至错误；(2)由于在逐段测试过程中的局限性和不足，会导致分析大跨结构振动的传递特性不准，失去大跨结构振动测试的意义。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供以下技术方案：

一种大跨型建筑结构多点同步振动测试方法，包括如下步骤：

(1)测点布设：通过对大跨型建筑结构特征分析，确定需要进行振动测试的多个关键段，在各关键段中布设测点；

(2)测点分组：将所述测点按重叠测点分组方式进行分组，各组中包含数量相等的测点，且相邻的组具有至少一个重叠测点；

(4)振动测试：对各组进行振动测试，得到试验数据；

(5)数据分析：对振动试验数据进行分析，对比重叠测点前后两次测得的振动参数，其中，前后两次振动参数误差小于一定值时，则为有效试验数据。

进一步地，各组中的测点的数量为两个或三个或四个；所述重叠测点的数量为一个或两个或三个。。

进一步地，所述振动参数包括：幅值、卓越频带中心频率和功率谱密度。

进一步地，重叠测点前后两次所述幅值误差小于5％时，所述卓越频带中心频率误差小于5％时，所述功率谱密度差值平方和误差小于10％时，则为有效试验数据。

有益效果：(1)本发明基于分组进行振动测试的方式，在相邻组中分配至少一个重叠测点，并通过重叠测点的振动参数进行评判、校准，可以有效地对测试数据有效性进行保障，以严格控制分层数据误差在精度允许范围内，最终保证高耸结构整体测试的准确性；(2)利用有限传感装置，有效地实现对高耸型建筑结构所有测点的“同步”测量，达到“同步”效果；(3)避免大规模振动采集装置同时使用，极大地降低了经济成本；(4)采用分层振动采集模式，效率高、耗时短，采集装置工作损耗小，配套的能源供应也较低，避免了长时供电、长时采集、长时能源供应。

附图说明

图1为本发明的大跨型建筑结构多点同步振动测试方法的流程图；

图2为本发明提供的大跨型建筑结构多点同步振动测试方法的第一实施方式；

图3为本发明提供的大跨型建筑结构多点同步振动测试方法的第二实施方式。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

参照图1，本发明提供了一种大跨型建筑结构多点同步振动测试方法，包括如下步骤：

(1)测点布设：通过对大跨型建筑结构特征分析，确定需要进行振动测试的多个关键段，在各关键段中布设测点；

建筑物对振动的响应与建筑物结构等因素有关，测点的布置应考虑建筑物结构因素。一个建筑结构，从什么部位来捡拾它的振动信号才能得到预期的效果，这是一个十分重要的问题。振动信号的拾取要靠传感器的布点来实现，因此传感器布置在什么部位，就是一个关键的工作。

在对一个建筑物进行振动测试研究时，往往需要布置多个测点，一般来说测点愈多，愈能够更多地了解结构在振动时的应力、应变及其变形状况。但是测点愈多，所需仪器设备也愈多，工作量也愈大。因此，需要合理布置测点，对测点进行优化布置，即用尽量少的测点，在试验工作量小的情况下得到比较完整、合理的试验数据。