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DBJ50T-415-2022 建筑结构动力特性及动力响应检测技术标准.pdfdB ——分贝 FFT 快速傅里叶变换
方案编制前应进行建筑结构的状况调查和资料收集，宜包括下 内容： 1工程场地勘察报告、工程结构设计、施工及竣工资料； 2建筑物实际使用条件和内外环境，包括建筑外观、平面 置、构件尺寸、使用荷载，建筑结构的性能状况等； 3 建筑场地及其邻近的振源分布状况； 已确定振源的振动属性及传播路径； 5历年来结构检测、养护及维修资料。 3.2 建筑结构动力特性及动力响应检测方案宜包括下列内容： 1 检测目的； 2 检测依据； 3 检测设备及要求； 4 建筑结构的状况调查和资料收集； 4 检测内容及具体方法； 5 测点布置方案； 6 安全技术措施
1现行《高层建筑混凝土结构技术标准》规定的大跨度结 构，复杂、混合结构以及平、立面不规则结构； 2特殊及结构形式复杂的结构，尤其是古建筑结构； 3遭受偶然作用（如地震、爆炸、火灾等）需进行安全评估的 建筑结构； 4采用新型材料的建筑结构； 5检测方案复杂或其他需要论证的建筑结构
3.4检测测点位置应符合下列规定：
3.4检测测点位置应符合下列规定： 1应反映检测对象的实际状态及变化趋势； 2测点的位置、数量应根据结构类型、设计要求、检测项目 及结构分析结果确定； 3测点的数量和布置范围应有元余量，重要部位应增加 测点； 4 可利用结构的对称性，减少测点布置数量； 5 应便于检测设备的安装、测读、维护和替代，并尽量减少 对被检测对象正常使用的干扰； 6测点的布置应尽量远离可能存在的偶发外部振源，避免 干扰信号对测试结果的干扰。 3.5检测仪器选择与检查应符合下列条件： 1选择检测设备应满足测量精度要求； 2 检测设备应满足试验需要的量程和动态范围； 3 试验检测设备应经过计量检定/校准； 4 试验之前应对测量传感器和数据采集系统等进行检定 校准。 3.6 建筑结构动力特性及动力响应检测应按照以下步骤进行： 1根据检测对象及目的，选择合适的测量参数； 2根据结构类别、结构形式和检测要求布置测点，测点的布 置应符合第5章和第6章的相关要求； 3根据检测要求选择并安装传感器。 4连接导线JGJT 267-2012 被动式太阳能建筑技术规范，对整个测量系统进行调试； 5合理设置测试参数，包括采样频率、采集时间、采集系统 放大倍数、传感器灵敏度等： 6根据检测目的和要求选择合适的激励方法； 7采集数据并保存。
3.4检测测点位置应符合下列规定： 1应反映检测对象的实际状态及变化趋势； 2测点的位置、数量应根据结构类型、设计要求、检测项目 及结构分析结果确定； 3测点的数量和布置范围应有完余量，重要部位应增加 测点； 可利用结构的对称性，减少测点布置数量； 应便手检测设备的安装、测读、维护和替代，并尽量减少 对被检测对象正常使用的干扰； 6测点的布置应尽量远离可能存在的偶发外部振源，避免 干扰信号对测试结果的干扰
3.5检测仪器选择与检查应符合下列条件：
3.6建筑结构动力特性及动力响应检测应按照以下步骤进
1根据检测对象及目的，选择合适的测量参数； 2根据结构类别、结构形式和检测要求布置测点，测点的布 置应符合第5章和第6章的相关要求； 3 根据检测要求选择并安装传感器。 4 连接导线，对整个测量系统进行调试： 5 合理设置测试参数，包括采样频率、采集时间、采集系统 放大倍数、传感器灵敏度等： 6 根据检测目的和要求选择合适的激励方法； 7 采集数据并保存
点应避开地下管道、电磁场、噪声、射线等；对于爆炸、冲击等高危 振动测试，应当有专门的防护技术措施。
3.8现场检测记录应包括下列内容
现场检测记录应包括下列内容
检测仪器：名称、型号、管理编号； 2 振源类型、触发时间、持续时间、外部干扰异常等记录； 3 结构几何特征、测点布置情况； 4 实测电子数据以及相关影像资料： 5 检测过程中的情况说明： 检测人员、校核人员、检测日期、检测单位
4.1.1动态数据采集系统由激振系统、传感器、信号放大调理 器、动态信号采集分析系统等组成。 4.1.2强迫振动宜选择体积小、重量轻的激振设备，机械式激振 设备宜具备无极调频功能。 4.1.3传感器的性能应符合下列要求： 1传感器的实用量程宜为其满量程的80%左右，且最大工 作状态点不应该超过满量程； 2传感器应具有良好的线性度； 3传感器应具有良好且稳定的灵敏度及信噪比； 4传感器应具有良好的分辨率，且不低于检测结构参数的 最小单位量级； 5传感器应具有良好且稳定的重复性； 6 传感器的漂移应控制在允许范围内。 4.1.4 信号放大调理器应符合下列要求： 1 放大器应采用带低通滤波功能的多通道放大器； 多通道放大器各通道间应无串扰、相位一致、频响范围 相同。 4.1.5 数据采集与记录应符合下列要求： 1 数据采集与记录宜采用多通道数字采集和存储系统； 2A/D转换器位数应不小于16位，宜采用24bit或以上A/ D转换器； 3系统准确度不应低于 0. 5%
1 数据采集与记录宜采用多通道数字采集和存储系统； 2A/D转换器位数应不小于16位，宜采用24bit或以上A D转换器； 3系统准确度不应低于0.5%
4.2动态数据采集设备维护
4.2.1测试系统在投入使用前应进行校准。
4.2.1测试系统在投入使用前应进行校准。 4.2.2在环境规定条件的现场使用，应注意避免酸、碱、盐、雾， 雨淋及过强的幅射场、电场、磁场。 423一存放时应将仪器美好防止加小沈
4.2.1测试系统在投入使用前应进行校准。
4.2.3存放时，应将仪器盖好，防止灰尘污染
5建筑结构动力特性检测
5.1.1建筑结构动力特性检测参数包括结构的固有频率、阻尼 比、模态振型等。
5.1.2建筑结构动力特性，可根据结构的特点选择下列检测
1结构的基本振型，宜选用环境振动法、初位移法等方法进 行检测； 2结构平面有多个振型时，宜选用稳态正弦波激振法进行 检测； 3结构空间振型或扭转振型，宜选用多振源相位控制同步 的稳态正弦波激振法或初速度法进行检测； 4评估结构的抗震性能时，宜选用随机激振法或人工爆破 模拟地震法。 5.1.3在检测前，应对结构动力特性进行预估，以便选择相应的 检测设备和检测方法。
5.2.1 传感器的安装应遵循以下原则： 1 传感器的灵敏主轴方向应与测试的振动方向一致； 2 传感器附近应防磁防局部振动； 3 传感器应平稳地固定在平坦、坚实的基面上。 5.2.2 测点的布置应遵循以下原则： 1 平移振动的测点应布置在建筑物的刚度中心位置；
2扭转振动的测点应布置在建筑物的X或Y坐标最远端： 即建筑物的两侧，在一个楼层中成双成对的布置测点； 3在结构突变处，宜布置一定数量的测点，如突出屋面的塔 楼，突出屋面的高笃结构，旋转餐厅等； 4测点布置应避开振型节点，并可充分显示结构的模态 振型； 6在建筑物基础两侧，宜布置竖向振动的测点，以观察基础 是纯粹的垂直振动还是绕着某一位置上下的转动： 7在振动强烈的部位，宜布置测点，
是纯粹的垂直振动还是绕着某一位置上下的转动：
5.2.3古建筑结构动力特性检测的测点布置宜遵循以下要求：
1测砖石结构的水平振动，测点宜布置在各层平面刚度中 心或其附近； 2测木结构的水平振动，测点宜布置在中跨的各层柱顶和 柱底。 5.2.4 应根据检测目的，选择合适的检测方向。传感器宜沿结 构纵向、横向和坚向三个方向布置
数据采集时，应注意对数据平稳性的
5.3.1环境振动法的检测应符合下列规定： 1检测时应避免或减小环境及系统干扰； 2当检测振型和频率时，检测时间不应少于5min，当检测阻 尼时，检测时间不应少于30min； 3当需要多次检测时，每次检测应至少保留一个共同的参 考点。
.3.2机械激振振动法的检测应符合下列规定： 1 选择激振器的位置应正确，选择的激振力应合理； 当激振器安装在楼板上时，应避免楼板的竖向自振频率 和刚度的影响，激振力传递途径应明确合理； 激振检测中宜采用扫频方式寻找共振频率； 4 在共振频率附近检测时，应保证半功率带宽内的测点不 少于5个频率。 .3.3 施加初位移的自由振动检测应符合下列规定： 1 拉线点的位置应根据检测自的进行布置； 2 拉线与被测结构的连接部分应具有可靠传力的能力； 3 每次检测应记录拉力数值和拉力与结构轴线间的夹角； 4 量取波值时，不得取用突断衰减的最初2个波； 5 检测时不应使被测结构出现裂缝
5.3.2机械激振振动法的检测应符合下列规定，
1 选择激振器的位置应正确，选择的激振力应合理； 2 当激振器安装在楼板上时，应避免楼板的竖向自振频率 和刚度的影响，激振力传递途径应明确合理； 3 激振检测中宜采用扫频方式寻找共振频率； 4在共振频率附近检测时，应保证半功率带宽内的测点不 少于5个频率
1 拉线点的位置应根据检测目的进行布置； 2 拉线与被测结构的连接部分应具有可靠传力的能力； 3 每次检测应记录拉力数值和拉力与结构轴线间的夹角：； 4 量取波值时，不得取用突断衰减的最初2个波； 5 检测时不应使被测结构出现裂缝。
5.4检测数据的分析与判定
5.4.1 在数据分析前，应对数据做以下预处理： 一 信号标定和变换。 2 消除趋势项。 3 重采样和滤波处理 5.4.2 采用快速傅里叶变换（FFT）进行频谱分析前，宜对数据 做以下处理： 1 为消除旁瓣十扰，信号应加窗函数处理： 2对于环境激励信号，宜选全程数据进行频域平均，平均次 数不宜小于32次，且重叠率宜大于1/2。 5.4.3建筑结构动力参数的识别方法可分为频域识别法、时域 识别法和时频域识别方法。
5.4.4当采用频域峰值法确定结构动力特性时，应满足以下
1固有频率的判断： （1）FFT自功率谱（幅值谱）的峰值处； （2)频响函数分析中，自振频率处相十函数接近等于1； （3）对于相同方向的多个测点，各测点在自振频率处具有近 以同相位或反相位的特点。 2阻尼比在频率不密集时可按照半功率带宽法和对数衰减 法进行确定。 3振型函数应该按照下列规定进行确定： 当各个模态的自振频率较分散，且结构阻尼比较小时，振型 之比宜由下式得出：
Gaapk（w; =Qki Gaapp(w;) pi
式中：Pi、Pu分别为自振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。 5.4.5当各个模态的自振频率较密集时，宜采用随机子空间识 别方法（SSI）进行结构参数识别
5.4.6对于复杂结构，可采用时频域识别方法，包括小波分析法
6建筑结构动力响应检测
6.1.1建筑结构动力响应检测前应了解振源类型及其特性，振 动对建筑结构的影响。 5.1.2建筑结构动力响应，应在振动源发出振动时进行检测 在进行动力响应检测时，宜测定振动源发出振动的特性。 6.1.3动力响应检测过程中，宜根据不同的振源类型，测量不同 的参数，具体见下表：
表6.1.3各振源类型对应的测量参数
6.1.4动力响应检测前，应估计被测量参数的最大值，再调整分 析仪器的量程，最大值宜落在量程的1/2～2/3之间：以获得最大 信噪比。 6.1.5动力响应试验数据的采集记录，应保证所采集的信息波 形不失真。
传感器的安装应遵循以下原则：
1传感器的灵敏主轴方向应与测试的振动方向一致； 2传感器附近应防磁防局部振动： 3传感器应平稳地固定在平坦、坚实的基面上。 6.2.2外部地面振动源的振动特性检测，宜按现行国家标准《城 市区域环境振动测量方法》GB10071的有关规定执行，其地面测 点之一宜布置在离既有建筑5m范围内的平坦坚实地面上；当需 要判定振动源相对准确的位置时，宜根据既有建筑与初步判定外 界振动源的相对位置，增设布置近点和远点测点各一处
6.2.3对于偶发且已判定位置的外部地面振动源，可采取模拟
1对于建筑结构内部的设备设施和撞击等振动源，动力响 应的测点应布置在振动源附近； 2对于外部地面振动源，动力响应的测点宜布置在建筑的 首层，其余楼层可遂层或隔层布置测点；当有地下室时，宜在最底 层的地下室底板布置测点； 3各楼层的动力响应检测，宜在顺振源的方向上布置若十 个测点； 4结构构件的动位移、动应变的测点，宜布置在变形大、受 力不利、动力效应大的控制位置上： 5结构构件的振动加速度或速度动力响应测点，宜布置在 1/4跨、跨中、3/4跨位置等关键截面，应避开主振型节点。 6.2.5受风或爆炸冲击波等影响的建筑结构，宜在迎向气流方 向的轻型围护结构上布置动力响应的测点
1测砖石结构的水平响应，测点应沿两个主轴方向分别布 置在承重结构的最高处； 2测木结构的水平响应，测点应布置在两个主轴中跨的顶 层柱顶：
3测石窟的响应，测点应布置在窟顶的径向、切尚和竖尚。 6.2.7动力响应的各测点，宜布置两个水平方向和竖向的振动 测试传感器
6.3检测数据的分析与判定
6.3.1 对采集数据按照本标准第5.3.1条进行信号预处理。 5.3.2采集的数据应根据振动的类型选择不同的评价量： 1 连续振动：取测试区间内响应信号幅值的平均值作为评 价量； 2瞬态振动：取单次响应最大幅值或多次响应最大幅值的 算术平均值作为评价量。 6.3.3 3采集的数据宜进行频谱分析，并判断是否产生共振。 6.3.4 评定振动对建筑结构的影响，可按下列步骤进行： 1 调查建筑和振源的状况： 2 检测建筑结构的动力响应； 确定建筑结构的容许评价量； 4 综合分析评定。 6.3.5 振动源的振动与建筑结构的动力响应吻合时，可判定该 振动源是造成建筑结构振动或晃动的因素。 65.3.6结构动力响应的检测结果可用于振动影响的评价，评价 方法应符合相应的标准、规范： 1各种振源弓引起的振动对建筑结构的影响应符合现行国家 标准《建筑工程容许振动标准》GB50868的规定； 2住宅建筑（含商住楼）室内振动限值应符合现行国家标准 《住宅建筑室内振动限值及其测量方法标准》GB/T50355的 规定； 3建筑楼盖舒适度的振动限值应符合现行国家标准《建筑
6.3.1对采集数据按照本标准第5.3.1条进行信号预处理，
1连续振动：取测试区间内响应信号幅值的平均值作为评 价量； 2瞬态振动：取单次响应最大幅值或多次响应最大幅值的 算术平均值作为评价量。
4城市各类区域铅垂向振级标准值应符合现行国家标准 《城市区域环境振动标准》GB10070的规定； 5爆破振动对建筑结构的影响应符合现行国家标准《爆破 安全规程》GB6722的规定； 6工业振动对古建筑结构的影响，应符合现行国家标准《古 建筑防工业振动技术规范》GB/T50452的规定
7.1检测报告应至少包括以下内容
7.1检测报告应至少包括以下内容： 1工程概况：工程依据、目的和要求；地理位置和地形条件； 开竣工日期、实际完成工作量等： 2技术措施：检测仪器与检测方法； 3 现场检测情况：日期、天气、异常现象、环境情况和明显缺 陷情况； 4 检测结果； 5 检测结论与建议； 6 附图与附表； 7 检测、审核、批准人员的签名。 7.27 检测报告应结论准确、用词规范、文字精炼
附录A建筑结构动力检测原始记录表
在时间历程T内的振动信号（t)所有值得算术平均值。即
μ = lim r(t)di
在时间历程T内，振动信号（t)平方值的算术平均值，
表示振动信号偏离均值的平方的平均值，即
= lim x²(t)dt
o = lim [(t)μr"dt
振动信号的自相关函数是描述一个时刻t的数据值与另一个 时刻t十的数据值之间的依赖关系，即
B.5功率谱密度函数
R.(t) = lim 1. (t)r(t+t)dt
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G（f),即
互相关函数R是表示两个振动信号r（t），y（t)相关性的统 计量。其定义为
B.7互功率谱密度函数
a(t)y(t+)dt
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
Gy(f) = lim r(t,f,Af)y(t,f,Af)d Af
式中：实部Er（f)称为共谱密度函数；虚部Q（）称为重谱 密度函数。
相十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
[Gxy(w)2| G(w)G(w)
设无阻尼振动系统受简谐激励f（t）三Fea，其中F为激励 幅值阵列，n阶，则系统稳态位移响应r=Xea，其中为稳态位 移响应幅值阵列，n阶。 根据式
称为无阻尼系统的频响函数矩阵，nXn阶，是实对称矩阵。 无阻尼振动系统频响函数的模态展式为
H(w)= ie! R; 一m
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nxn阶 实对称矩阵，即
(t≥0) m;woi
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，在第e个物理坐标产生的脉冲响应
her(t) = 0 sinwoit (t≥0) 1m; Woi
1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用必须”；反面词采用“严禁” 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词： 正面词用“宜”或“可”；反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的：采用可”。 2条文中指定按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符 合的规定”。非必须按所指定的标准、规范或其他规定执行时，写 法为“可参照”
1《机械振动与冲击加速度计的机械安装》GB/T14412 2《机械振动与冲击建筑物的振动振动测量及其对建筑物 影响的评价指南》GB/T14124 3 《建筑工程容许振动标准》GB50868 4 《古建筑防工业振动技术规范》GB/T50452 5 《城市区域环境振动标准》GB10070 6 《爆破安全规程》GB6722 7 《住宅建筑室内振动限值及其测量方法标准》GB/T50355 8 《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》JGJ/T441 9 《建筑结构检测技术标准》GB/T50344
筑结构动力特性及动力响
本标准是编制组对我市主要建筑结构检测单位在建筑结构 动力特性及动力响应方面的试验检测情况进行了调查研究，收集 了大量资料，总结了建筑结构动力特性及动力响应检测技术的研 究成果和实践经验，同时参考借鉴了国内相关技术标准，通过厂 泛征求意见，反复修改后制订的。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 标准时能正确理解和执行条文规定，《建筑结构动力特性及动力 响应检测技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准条文说 明，对条文规定的目的、依据、以及执行中需注意的有关事项进行 了说明。
总则 31 3 基本规定 32 + 仪器设备 33 4.1 传感器的选择与布置 33 4.2 动态数据采集系统技术要求 33 建筑结构动力特性检测 34 5. 1 一般规定 34 5. 2 检测方法 34 5. 3 检测要求 35 5. 4 检测数据的分析与判定 35 6建筑结构动力响应检测 39 6. 1 一般规定 39 6. 2 检测方法 69
1.2本条规定了标准的适用范围及意义。建筑结构动力特性包
括固有频率、阻尼比和振型等QKBYDY 0001S-2015 广西龙州康宝益大圆保健品有限公司 固体饮料，不同振源包括交通运输、爆破、冲 击、施工振动等。构筑物的动力特性及动力响应也可参考此 规程
1.3本条规定了动力检测的执行机构，以及对具体检测人员的
1.3本条规定了动力检测的执行机构，以及对具体检测人员的 要求。
1.4阐述了本标准与其他相关标准的关系。应遵守协调一致、
互相补充的原则，即无论是本标准还是其他相关标准，在进行动 测法检测时都应遵守，不得违反。
3.1规定了制定检测方案前应该搜集的资科和状况调查。 3.2规定了制定检测方案应该包括的内容。 3.4规定了检测测点的布置原则。 3.6规定了动力检测的一般步骤。在检测工作开始前应明确检 测自的，用以确定测量仪器的精度和可靠性；同时YY/T 0606.20-2014 组织工程医疗产品 第20部分：评价基质及支架免疫反应的试验方法：细胞迁移试验，确定检测人 员、成本、检测时间安排等。再根据测量的环境条件、振动的频率 范围、幅值、动态范围以及理论方向的估计，合理选择测量设备 要求小信号不失真、大信号不超量程。 测点的布置和安装可参考5.2.1、5.2.2、6.2.1和6.2.4条， 在数据的调试过程中，若记录曲线出现漂移情况，可从以下几点 查找原因：检查电源是否正常、检查测线接头是否包好、检查振动 传感器是否与被测点固定好、检查输人插座是否可靠。 传感器的具体安装方式可参考《机械振动与冲击加速度计的 机械安装》GB/T14412。 3.8实测电子数据应保存完整，采用光盘等形式按相关规定存
4.1传感器的选择与布置 4.1.1～4.1.3规定了传感器的选型、性能要求。目的是为了 避免测量时可能因传感器的选择不当产生的误差。 4.2动态数据采集系统技术要求 4.2.2～4.2.3规定了动测设备采集系统的基本要求。目的是 为了避免测量时可能产生的误差。若检测仪器对测试系统质量 和刚度有明显影响，可通过修正方法予以消除
4.1.1～4.1.3规定了传感器的选型、性能要求。目的是为了 避免测量时可能因传感器的选择不当产生的误差。