結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)

6結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)6.1概述結(jié)構(gòu)動(dòng)載試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)工作的一個(gè)重要組成部分。通過動(dòng)力加載設(shè)備直接對(duì)結(jié)構(gòu)施加動(dòng)力荷載，可以了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，研究結(jié)構(gòu)在一定動(dòng)荷載下的動(dòng)力反應(yīng)，評(píng)估結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的承載力及疲勞壽命等特性。結(jié)構(gòu)動(dòng)力測(cè)試包括四個(gè)方面的內(nèi)容：（1）動(dòng)荷載特性的測(cè)定；（2）結(jié)構(gòu)自振特性的測(cè)定；（3）結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下反應(yīng)的測(cè)定；（4）結(jié)構(gòu)的疲勞特性。一、結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載的類型1.地震作用：對(duì)地震進(jìn)行觀測(cè)和預(yù)報(bào)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震試驗(yàn)研究。2.設(shè)備振動(dòng)：如鍛錘、吊車制動(dòng)力，多層工業(yè)廠房機(jī)器等。3.風(fēng)振：風(fēng)載在高層和高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制作用，影響舒適度。4.環(huán)境振動(dòng)：對(duì)精密機(jī)床、集成電路制造等設(shè)備將產(chǎn)生不良影響。為此，需對(duì)地脈動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)振動(dòng)能量的分布確定防振、隔振或消能措施。5.爆炸振動(dòng)：研究建筑物的抗爆問題，研究如何抵抗核爆炸所產(chǎn)生的瞬時(shí)沖擊荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。6.2動(dòng)力荷載特性試驗(yàn)

加載方法：慣性力、電磁激振、疲勞機(jī)和液壓振動(dòng)臺(tái)、爆炸沖擊。二、主振源的探測(cè)分析實(shí)測(cè)振動(dòng)波形，按照不同振源將會(huì)引起規(guī)律不同的強(qiáng)迫振動(dòng)這一特點(diǎn)，可以間接判定振源的某些性質(zhì)，作為探測(cè)主振源的參考依據(jù)。沖擊振源：振動(dòng)圖形是間隙性的阻尼振動(dòng)，而且有明顯尖峰和衰減的特點(diǎn)，類似于有阻尼自由衰減振動(dòng)。6.2動(dòng)力荷載特性試驗(yàn)轉(zhuǎn)速恒定的機(jī)器設(shè)備振源：具有周期性的振動(dòng)，波形具有接近正弦規(guī)律。兩個(gè)頻率相差兩倍的簡(jiǎn)諧振源引起的合成振動(dòng)圖形三個(gè)簡(jiǎn)諧振源引起的復(fù)雜的合成振動(dòng)波形拍振：當(dāng)兩個(gè)頻率接近的簡(jiǎn)諧振源共同作用時(shí)，將會(huì)引起拍振隨機(jī)振動(dòng)波形三、動(dòng)荷載特性測(cè)定直接測(cè)定法：通過傳感器直接測(cè)定動(dòng)荷載各種參數(shù)。間接測(cè)定法：

1）把機(jī)器安裝在鋼梁上，機(jī)器靜止，測(cè)定結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力特性，如剛度、固有頻率、阻尼等；

2）開動(dòng)機(jī)器，測(cè)定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)情況，確定機(jī)器振動(dòng)造成的振動(dòng)荷載。

3）振源需要移動(dòng)，僅用于產(chǎn)品檢驗(yàn)和標(biāo)定。比較測(cè)定法：

1）先開振動(dòng)源，測(cè)量結(jié)構(gòu)振動(dòng)波形；

2）停機(jī)后，開啟激振設(shè)備，逐漸調(diào)整激振設(shè)備的頻率和激振力等參數(shù)，使結(jié)構(gòu)的振動(dòng)波形與振動(dòng)源產(chǎn)生的一樣。此時(shí)激振設(shè)備的參數(shù)即為振動(dòng)源的動(dòng)荷載參數(shù)。6.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)定指結(jié)構(gòu)本身所固有的振動(dòng)方式，表現(xiàn)為固有頻率、振型和阻尼等。這些特性由結(jié)構(gòu)本身（材料、質(zhì)量、剛度等）決定，與外荷載無關(guān)。固有頻率、振型可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理計(jì)算得到，但由于計(jì)算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)有較大的差異，因此計(jì)算誤差較大。阻尼系數(shù)必須通過試驗(yàn)測(cè)得。試驗(yàn)方法有自由振動(dòng)法、共振法、脈動(dòng)法等。1．自夜由振努動(dòng)法自振災(zāi)頻率渡和阻滴力比敏：采良用初澤位移吩或初槐速度駱的突休卸荷騰載或足突加缸荷載很的方壟法，壺使結(jié)挨構(gòu)產(chǎn)劍生自已由振近動(dòng)，妨并記船錄振帽動(dòng)波灘形。必自振夏頻率僚和阻戴尼比秤確定約方法尤如下演。當(dāng)只覆取兩睜個(gè)相植鄰的遙峰值流計(jì)算堤：某結(jié)構(gòu)闖在受簽動(dòng)力昂荷載龍作用粗后，畏測(cè)得瞇振動(dòng)改記錄娛曲線超如下巾圖所絹示，征試根坐據(jù)圖慢示振期動(dòng)曲圍線所陰標(biāo)明撒的數(shù)泳據(jù)，冶計(jì)算理該結(jié)苗構(gòu)的模自振譯頻率仆和阻托尼比達(dá)。=1伏/(戒3*目π)齡*l矛n(全25癢/1田9)遣=0洞.2流91=1徑/0衛(wèi).2款=5擔(dān)(H漏z)2、共膜振法它利演用一禾個(gè)頻糖率可革調(diào)的腰激振諸機(jī)（費(fèi)一般坊采用腸離心弄激振遇器）琴對(duì)結(jié)宰構(gòu)施紛加周公期性根的簡(jiǎn)殘諧振肌動(dòng)，負(fù)使結(jié)服構(gòu)產(chǎn)蒸生強(qiáng)炸迫振磨動(dòng)，捕記錄泡各個(gè)哄激振移頻率腹及對(duì)妥應(yīng)振裙幅，喬并作A?翼ω曲線川。利大用干民擾力熔頻率彩與結(jié)捧構(gòu)自哭振頻拐率相舌等時(shí)址，結(jié)日構(gòu)產(chǎn)以生共巨振的造原則被,曲銀線極騙值對(duì)撇應(yīng)的陜頻率洲就是磨結(jié)構(gòu)停的固謹(jǐn)有頻警率；糟結(jié)構(gòu)稀的阻爛尼比遣：ω1ω2ω3t1t2t3A1maxA2max0.707A1max0.707A2maxAω3、脈治動(dòng)法脈動(dòng)法：利乎用被聞測(cè)建才筑物拖周圍朵不規(guī)稀則微牽弱干蠅擾（悟如地允面脈怒動(dòng)、共空氣獅流動(dòng)囑等）模所產(chǎn)術(shù)生的敲微弱將振動(dòng)蕉作為汁激勵(lì)扶來測(cè)傘定建和筑物付自振辨特性鞠的一衡種方驅(qū)法。土該法騎的最芹大優(yōu)咸點(diǎn)是胡不用擺專門愛的激猴振設(shè)貢備。屬簡(jiǎn)便駛易行江，且頃不受刃結(jié)構(gòu)糧物大球小的藍(lán)限制抹。測(cè)試方法根：采逃用測(cè)摘振傳智感器遞測(cè)量砍地面掏自由娘場(chǎng)的籮脈動(dòng)包源和伙結(jié)構(gòu)貿(mào)的脈它動(dòng)反庫(kù)應(yīng)，福將獲催得的蛙波形頌進(jìn)行衫頻譜嬌分析晉，可憤得到怪結(jié)構(gòu)匪的動(dòng)匆力特刪性。6.抖4結(jié)構(gòu)綱動(dòng)力扭反應(yīng)叉試驗(yàn)動(dòng)態(tài)役參數(shù)：在破測(cè)試閣部位苗布置通適當(dāng)?shù)A的測(cè)店振儀冰器，恐測(cè)定磨結(jié)構(gòu)疾的振混幅、爽頻率伸（頻席率譜章）、哀速度躍、加慮速度縣、動(dòng)娃應(yīng)變克、動(dòng)膜撓度鑄等。動(dòng)應(yīng)聽變和蔥動(dòng)撓棉度的滲測(cè)定：如燃下圖梯，可磨通過沃布置淡動(dòng)態(tài)滾應(yīng)變春儀或攔位移拌傳感旅器測(cè)禁出應(yīng)細(xì)變時(shí)韻程曲爪線或冊(cè)位移恨時(shí)程外曲線懂。振型：結(jié)龍構(gòu)按水其固砍有頻賞率振格動(dòng)時(shí)秘，由饅慣性論力引斥起的稅彈性殼變形扔曲線謀，屬虹于結(jié)繡構(gòu)的挽動(dòng)力地特性輸，與濤外荷客載無輕關(guān)。振動(dòng)描變形辯圖：結(jié)杜構(gòu)在袋特定工荷載窯下的虛變形婆曲線寇，一乘般不駛與結(jié)睛構(gòu)的裳某一桐振型葛一致醉。動(dòng)力割系數(shù)渠測(cè)定承受始移動(dòng)色荷載夸的結(jié)鎖構(gòu)如派吊車西梁、添橋梁梅等，擺常常鉛需要遇確定練它的宋動(dòng)力聾系數(shù)役，以峰判定太結(jié)構(gòu)斧的工央作情復(fù)況。非動(dòng)撓赴度與崗靜撓柿度的蠟比值冬稱為丹動(dòng)力拖系數(shù)覽：慢速駛過快速駛過有軌池時(shí)測(cè)郊定方道法：居先使凍移動(dòng)跡荷載碼以最嶺慢的誕速度棟駛過臺(tái)結(jié)構(gòu)襖，測(cè)隱得結(jié)賭構(gòu)的票最大魄撓度勵(lì)，然簽后使談移動(dòng)糖荷載怒按某醫(yī)種速拔度駛獅過，胞測(cè)得碑各種姓速度寬?cǎi)傔^距結(jié)構(gòu)常的最勉大撓償度，片從中算找出議最大霉撓度綁的某鵝一速搶度。無軌吃時(shí)動(dòng)圍力系優(yōu)數(shù)的暖測(cè)定無軌場(chǎng)時(shí)：艷由于酸兩次號(hào)行駛蝕的線單路不向可能補(bǔ)完全俯一樣濃，故襪將移補(bǔ)動(dòng)荷淺載一挺次性才高速區(qū)通過孟，取咐振動(dòng)速撓度惱曲線霧最大夸值yd和振方動(dòng)撓率度曲奴線之叢中線英的最棚大值yj的比深值作耐為動(dòng)鑒力系務(wù)數(shù)。疲勞蜂試驗(yàn)疲勞寫試驗(yàn)我基本悲概念某：1、疲勞廚現(xiàn)象：結(jié)昨構(gòu)在緞反復(fù)儀循環(huán)什荷載私作用卵下，研由于赤結(jié)構(gòu)搞某一撈部分師局部趙損傷罰的遞廟增和押積累宅，導(dǎo)能致裂殲紋的腸形成既并逐吹步擴(kuò)嫌展，礎(chǔ)當(dāng)循腎環(huán)達(dá)范到一并定次固數(shù)時(shí)繼，結(jié)昂構(gòu)應(yīng)俗力在翁低于拜強(qiáng)度鐘設(shè)計(jì)峰值情懇況下雄發(fā)生捐脆性維破壞衡，這拘就是若結(jié)構(gòu)餡或材刺料的印疲勞尾現(xiàn)象娛。2、疲勞騎強(qiáng)度：一挽般與盛幅值早和重姿復(fù)次飾數(shù)有俱關(guān)，爆當(dāng)循蔥環(huán)應(yīng)蒜力小昌于某舉值時(shí)弱，荷畜載重桃復(fù)次賣數(shù)的法增加旗不會(huì)喪引起藏疲勞妥破壞地，當(dāng)邀超過出該值貴時(shí)則哭會(huì)產(chǎn)傻生疲寫勞破堤壞，回該值大叫疲酒勞強(qiáng)阿度。3、疲懶勞試拴驗(yàn)?zāi)空诘模禾}研究非結(jié)構(gòu)碗的結(jié)傻構(gòu)性族能及米其變被化規(guī)同律，鋒確定樓疲勞溉極限閑（疲哥勞破蘿壞時(shí)您的強(qiáng)刻度值斥）和丙疲勞兵壽命威（荷但載重勵(lì)復(fù)作派用的命次數(shù)往）。4、疲叉勞試碌驗(yàn)分裕類：座等幅芒等頻討疲勞級(jí)、變參幅變晚頻疲碰勞和狠隨機(jī)抽疲勞蜻。結(jié)構(gòu)抖疲勞逮試驗(yàn)隊(duì)的方策法1、徒荷載陣大小責(zé)取值荷載霉上限筐值：按碗試件蠻在荷秧載標(biāo)憶準(zhǔn)值職的最饒不利惑組合圈產(chǎn)生林的效亭應(yīng)值您計(jì)算蹄而得梳的。荷載嚴(yán)下限環(huán)值：根照據(jù)疲嫌勞試耍驗(yàn)機(jī)屋性能端而定姨，但斬不應(yīng)怠小于亞液壓分脈動(dòng)股加載拋器最崇大動(dòng)糟荷載槽的3囑％。2、圍荷載體頻率槍選擇試驗(yàn)宰荷載泛頻率宅一般猶不大惠于1憑0HZ銳，并位拘于試醋件和綱加載廟裝置銷自振秤頻率白的8數(shù)0％埋?1耍30鍋％之射外。認(rèn)（避霜免共屋振、皂減小域動(dòng)力端效應(yīng)私）3、垃試驗(yàn)伶加載陡程序疲勞奸試驗(yàn)左加載自程序跑包括疼預(yù)加棋載、期靜載范試驗(yàn)娃、疲欣勞試污驗(yàn)和預(yù)破壞萍試驗(yàn)煩四個(gè)異階段欠。1）洋預(yù)加灑載階館段：京加載瘦值為墊最大欠荷載叮的2媽0%管，以輪消除煌支座憲等不惜良接孝觸和趕檢查潮儀表題是否趁正常其工作囑。2）靜載熄試驗(yàn)租階段在預(yù)越載后蛙，先企作兩兇次或雨三次裳加載殼、卸音載循駱環(huán)的技靜載很試驗(yàn)羞，每國(guó)級(jí)荷仰載值堂取最廣大荷笨載的門20壟％，處分五停級(jí)加怨載。伍在加喘載過圖程中有，當(dāng)海分級(jí)御加載則經(jīng)過的荷載灣最小絹值時(shí)井，應(yīng)趴增設(shè)物一個(gè)宵級(jí)次酬。對(duì)狡于允釀許出話現(xiàn)裂促縫的字試件的，應(yīng)炒在臨復(fù)近開漠裂階演段加礎(chǔ)密荷址載分光級(jí)。3）正疲勞寺試驗(yàn)催階段荷載木加至粉最小佩值時(shí)乳，調(diào)葛節(jié)加追載頻甜率，撒施加腳最大唐荷載許值，厭保持余荷載封穩(wěn)定廣，誤襲差不鋤大于±3％支。對(duì)舅于混漏凝土昆構(gòu)件齒，宜烏