4.5 振动监测
4.5.1 本节适用于交通、爆破、地震、风、动力设备、人流等振动监测的一般规定。
4.5.2 相对测量法适用于位移振幅大、振动周期长的振动位移监测,绝对测量法适用于绝对位移、速度、加速度等动态参数的监测。
4.5.3 振动监测参数一般为最大振幅、最小振幅、频率范围及环境温度等。
4.5.4 采集结构动态响应的时间历程可用于分析其特征参数和振动规律。振动位移监测方法的选择应根据结构类型、结掏振动幅值、振动周期和监测精度要求等确定。精度要求高、结构振动周期长、振动幅值小的位移监测,可采用全站仪自动跟踪监测等方法,其具体要求应满足本规范第4.3节规定。精度要求低、结构振动周期短、振动幅值大的位移监测,可采用位移传感器、速度传感器、加速度传感器、卫星定位系统动态实时差分监测等方法。振动频率低时,可采用数字近景摄影监测或经纬仪测角前方交会等方法。
4.5.5 结构动力特性测试主要用于掌握结构动力特性(包括振型、频率、阻尼比等)及初始状态。动力特性测试数据的分析处理可采用频域分析法或时域分析法。对环境激励下的非平稳随机过程,也可同时在时、频两域进行联合分析。
4.5.6 传感器布置是指如何将传感器布置在结构的适当位置,使量测信息最丰富而满足某一特定目标的过程。在振动监测中,由于应变传感器可以通过有限元分析确定极值处和关键控制位置,其他如风速仪等特殊类型的传感器也可依其量测特点进行布置。所以,传感器布置一般指加速度传感器的优化布置。测点的布置应能使其实测值的连线勾画出其空间(沿横剖面和纵剖面)的反应规律。测点数量多于5个时,可考虑优化布置。
4.5.7 采样频率选择,当只作频域分析时,采样频率不宜低于被监测结构关注最高频率的4倍;只作时域分析时,采样频率不宜低于被监测结构关注最高频率的2.56倍;作频域分析又作时域分析时,采样频率不宜低于被监测结构关注最高频率的8倍~10倍;作失真度测试时,采样频率不宜小于被监测结构关注最高频率的28倍。
窗函数选择应考虑被分析信号的性质与处理要求,如果采样包含了非整数周期,分析时宜发生泄漏。