建筑工程检测鉴定中动力特性测试技术分析

陈海明

【摘要】随着社会经济的发展以及城市化进程的不断推进，使得建筑工程数量增加、规模扩大，其安全可靠性成为人们关心的重要问题。基于此，本文通过分析动力特性测试技术原理及优势，重点探究建筑工程检测鉴定中该技术的应用，以供参考。

【关键词】建筑工程检测鉴定;动力特性;建筑结构

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.119

由于建筑工程动力特性参数在内外环境以及荷载的影响下容易出现变化，若是未对其进行及时处理极易产生安全问题。而动力特性测试技术无需使用激振设备就可以对建筑脉动数据进行采集和分析，不会对结构造成影响，具有极强现实意义。

1、分析动力特性测试技术原理及特有优势

动力特性测试技术主要运用专业仪器以不损伤建筑工程结构的情况下对建筑工程动力特性进行检测鉴定，满足结构损伤检测、动力性能改变以及建筑安全等检测需要。对于建筑工程结构的动力特性而言，其对自身固有振动特性进行了直观反映，通过对其进行检测能够掌握建筑结构的承载能力以及安全裕度等参数，保证建筑工程施工作业以及后续投入的整体安全可靠性。一般情况下，动力特性测试技术往往由传感器、激励系统以及动态信息采集分析系统组成，通过简单的操作能够对建筑工程振型、结构自振频率、阻尼比等特性进行准确测试，从而掌握结构受振动源激励后出现的反应。在开展建筑工程现场结构测试时，主要利用传感器将振动等非电物力信号进行转变，并对转化后的电信号进行滤波、放大等处理，进而准确掌握建筑工程的动力特性。

相较于其他动力特性检测方法，例如数值理论计算方法等，需要简化建筑整体结构，导致最终得到的动力特性缺乏精准性，同时，由于阻尼比无法单纯通过计算得出，为此，此类检测鉴定方法无法获得建筑结构阻尼比。而动力特性测试技术有效克服了理论分析法的不足，对边界条件、建筑工程施工质量以及本构关系进行综合考虑，能够通过检测、测定工作全面掌握建筑工程动力特性，得到其实体结构性能。尤其是建筑振型，能够便于相关工作人员对建筑结构鞭梢效应和扭转效应进行分析，进而为建筑减震、消震等工作提供数据支持，提高此类工作的实效性。另外，该技术能够有效保留各项参数，便于日后测试对比，为建筑结构安全评估提供准确依据。

2、探究动力特性测试技术在建筑工程检测鉴定中的应用

2.1建筑工程结构材料及动力方面

建筑工程检测鉴定中的动力特性测试技术主要是对建筑结构和构件进行性能检测与鉴定，从而掌握建筑工程具体动力特性。在建筑工程结构材料和结构方面，主要以智能数据信号处理系统为基础使用频域分析法对建筑结构固有频率、阻尼比以及振型等动力特性参数进行获取，并根据建筑工程现场实际测量结果得到该建筑结构的模态图。在此类技术使用过程中，需要对建筑工程进行全面勘察，将其与建筑工程设计图进行对比，判断其是否保持一致，其允许的最大偏差在20mm左右。在对建筑工程框架柱和梁的混凝土强度进行动力特性检测鉴定时，主要采用回弹-钻芯综合法对其进行抽检，并使用钻芯修正。相关工作人员根据测试结果对建筑工程部分部位的混凝土强度参数进行获取，判断其是否满足设计及使用要求。在此过程中，为提高动力特性测试工作的准确性，实现全面测评，可以使用脉动法以及SVSA振动信号采集分析仪器与加速度传感器分别对建筑工程中的大型设备以及南北向、东西向平移振动信号进行检测，进而得到该建筑的第一自振频率，判断其是否符合国际建筑振动标准[1]。

2.2建筑工程保护性监测方面

动力特性测试技术主要使用目的就是为了通过分析建筑工程各项动力特性参数从而保证建筑整体的安全可靠性，为此，在建筑工程检测鉴定中，动力特性测试技术还体现在建筑保护性监测方面。具体而言，在建筑工程施工過程中，地震是影响施工作业安全性和质量的重要不可抗力因素，而阻尼比能够对地震反应进行计算，从而为建筑工程各项工作的开展提供保障。但是，阻尼比这一参数无法通过理论公式计算出来，需要开展建筑工程施工现场测量工作以及后续的分析计算工作，通过阻尼比，能够帮助相关人员掌握建筑工程整体结构完好程度，判断其是否存在损伤。目前，阻尼比广泛应用于历史建筑物的保护性监测中，这主要是因为历史建筑经过悠久的时间后其动力特性出现变化，但其使用的施工材料与现代施工材料相差较大，且建筑结构内部更为复杂，人们难以使用现代化软件对其结构进行模拟分析，而阻尼比测试技术能够对建筑动力特性进行准确检测。以某个900年建筑为例，工作人员在对其进行动力特性方面的检测鉴定时，通过对其东西向和南北向的阻尼比进行计算和对比，直接通过测点参数判断出该建筑结构节点存在松动，建筑整体性受到影响，进而进一步对其进行安全性鉴定有效维护了该历史建筑内部结构的稳定性。

2.3建筑工程结构异常振动监测方面

由于建筑工程施工过程中涉及到较多大型设备，在设备运作过程中会出现振动情况，经过传导极易导致建筑结构发生振动，进而可能对建筑动力特性造成影响，因此，在该情况下，使用动力特性测试技术进行动力特性检测是十分必要的。具体而言，若是建筑工程某一楼层中存在振动设备，从目前研究现状来看，设备出现异常振动的原因主要有二，一是生产设备与建筑建构构件出现共振情况，这主要是因为二者振动频率一致;二是建筑结构构件刚度相对较低，出现强迫振动现象，而这会引发建筑结构出现较大程度振幅。在对该情况下的动力特性进行检测鉴定时，首先要找出该楼层振动感觉最为强烈的位置，并将竖向拾振器安装在此处，对设备强迫振动频率进行测定。一般情况下，由于施工过程中无法将某些生产设备停机，导致无法测试建筑构件自振频率，为此，相关工作人员可以通过建筑结构布置以及荷载极端建筑内部主梁位置、次梁位置以及板的固有频率，主要使用有限元分析软件进行，从而掌握建筑构件振动频率以及存在共振的构件，为后续解决工作奠定良好基础[2]。

2.4建筑工程结构性能鉴定方面

在我国城市化进程不断推进的背景下，我国建筑工程检测鉴定技术得到极大发展，针对市场上涌现出各类新型建筑结构，可以使用缩尺振动台试验方法以及有限元分析法对建筑工程结构进行检测与鉴定。以新型钢管混凝土框架结构为例，为有效掌握此类建筑结构的抗震性能，需要对其进行两次动力特性测试工作，第一次应在建筑工程主体结构完成后、砌筑填充墙完成前进行，第二次应在建筑砌筑填充墙完成后开展。在对其进行振型检测时，应分析两侧振型测试结果，判断结构在有无填充墙下的动力特性，并计算两次测试的阻尼比比值，从而明确掌握填充墙对建筑结构阻尼比的影响与好处，切实掌握其动力性能。

结论：

综上所述，通过使用动力特性测试技术对建筑工程动力特性以及结构构件进行检测鉴定能够有效为建筑整体安全可靠性提供保障。因此，应掌握该技术核心原理及优势，并分析该技术在建筑工程结构构件等方面的应用要点，从而促进我国建筑事业可持续发展。

参考文献：

[1]王健，申磊，周蕊.基于动力特性测试的既有建筑结构损伤识别研究[J].河南建材，2020（04）：38-39+42.

[2]梁丽，李顺才，喻秋.基于Wi-Fi测试技术的桥梁动力特性试验[J].实验室研究与探索，2019，38（02）：10-14+20.