8 工业建筑振动测试
8.0.1 工业建筑结构振动测试应包括设计前、结构竣工后及设备安装调试后三阶段测试。
8.0.2 工业建筑设计前,应根据工业建筑的使用功能、内部设备使用环境要求,进行潜在振源调查并确定其影响程度,对工业建筑环境振动进行测试并评价环境振动水平。
8.0.3 工业建筑结构竣工后及设备安装调试后,应对振动敏感区域进行测试。
8.0.4 工业建筑振动测量仪器的选择应符合下列规定:
1 当以精密设备为振动测试目标时,应采用倒摆式拾振器或对低频微幅振动较为敏感的传感元件;
2 当以普通设备为振动测试目标时,可采用磁电式拾振器或对中低频微幅振动较为敏感的传感元件;
3 当以大型设备为振动测试目标时,可采用磁电式和微机电系统式拾振器或对中高频大幅振动较为敏感的传感元件。
8.0.5 振动荷载测试应符合下列规定:
1 振动荷载测试宜采用直接测试法;
2 除有特殊要求外,振动荷载测试点应取振动设备的支承点或振动荷载作用点。
8.0.6 工业建筑结构动力特性和响应的测试应符合下列规定:
1 当结构对称时,可按任一主轴水平方向测试;当结构不对称时,应按各个主轴水平方向分别测试;
2 精密装备微振动测试时,监测点应设在精密装备底部、支撑结构顶部或底部。
8.0.7 振动响应测试应符合下列规定:
1 对于超低频振动,宜测量振动位移和速度;
2 对于低频振动,宜测量振动速度和加速度;
3 对于中高频振动和高频振动,宜测量振动加速度。
8.0.8 拾振器的安装应符合下列规定:
1 拾振器的灵敏度主轴方向应与测量方向一致;
2 拾振器应进行水平向和竖直向校平;
3 拾振器应与测量目标紧密连接。
8.0.9 振动测量过程中应保持振源处于正常工作状态,并应避免其他振源和环境因素对振动测量的干扰。
8.0.10 振动测量应在振动响应最大时段进行,环境振动测量尚应在昼间和夜间分别进行。
8.0.11 振动测试采样频率宜为扫频区频率最大值的3倍,建筑物测试采样频率不应低于256Hz。
8.0.12 环境振动测量的测点数量不宜少于3个;楼板振动测试面积不大于20m2时应至少选取1个测点,测试面积大于20m2时应至少选取3个测点。
8.0.13 振动测试的时长应根据振动响应特征确定,并应确保主要振动响应信息、数据分析结果等数据真实反映振动特征。
8.0.14 每个测点有效记录不得小于3次,测试结果宜取3次测试数据的平均值。
8.0.15 建筑结构的传递率分析,宜采用多点同步测试结果。
8.0.1~8.0.3 振动测试分为设计前测试和竣工后测试,前者主要解决振动荷载输入问题,后者主要解决设计验证和确保满足使用要求工程验收问题。
工业建筑设计前,应根据建筑及其内部设备使用功能,对环境潜在振源进行现场测量后,可采用VC曲线评价环境振动水平,并评估采取措施后可否满足工业建筑功能要求。
工业建筑结构竣工后及设备安装调试后,应对振动敏感区域进行振动测试,测试工况包含环境振动及设备使用,以验证设计的准确性及保障建筑及设备可以正常使用。
敏感区域包括设备要求的振动控制点以及设计需要控制的部位,均为建筑及设备振动容许标准控制点。
8.0.4 测量仪器选择应根据振动响应及测试目标的特点选择,按本条规定选用。另外,如果测量仪器安置空间不满足测量条件,则需要协调测量精度和安置空间的矛盾。对于工程已经明确要求,可按要求进行拾振器精度、频率范围、量程范围等参数的选择;对于无明确要求,但可预估振动水平的工程,可由测试人员确定测试仪器的选择标准,包括拾振器的灵敏度、动态范围、量程上下限等参数。选用量程应覆盖振动响应的幅值变化上下限,避免拾振器因过载而受损。
8.0.5 本条给出了振动荷载测试推荐方法、测点及测向要求。
8.0.6 设计中为便于设备安装布置,应掌握建筑结构两个方向的动力特性;对于精密装备的测试,其支撑结构包括基础或工作台等,要分别对支撑结构顶、底部测试振动荷载响应,以便于优化设计。
8.0.7 本条给出了振动响应测试要求,具体测试内容根据振动控制要求确定。
8.0.11 对于工业建筑内设备自身或刚性基础顶部振动测试,当设备转速较高时,应该采用扫频区频率最大值的3倍作为采样频率;当对建筑物主体结构如楼板、梁顶测试时,由于传递到该部分结构上的卓越频段上限一般低于80Hz,所以采样频率取值256Hz即可满足使用。
8.0.12 为全面评估环境及楼板振动响应的传递与衰减规律,本条对测点数量给出要求。对环境测试,测点应考虑振源特点,沿振动传递方向测试研究衰减及传递规律,垂直振动传递方向测试可能发生的极值。对楼板振动测试时,测点应选在人员或设备主要分布区域的振动敏感位置,当振动敏感位置无法确定时,测点应均匀分布。
8.0.13 对于测试时长,周期性振动测试时长不宜小于最低卓越频率对应周期的10倍;平稳性随机振动测试时长不宜小于300s;非平稳性随机振动测试以及连续振动测试,可根据实际需要进行长时连续振动测试。
8.0.15 在实际测试过程中,如果由于特殊原因不能保持同步测量,则至少应保持不低于2个测点同步测量,并根据测量经验进行每组测点搭接测试,通过搭接测试方法,确保最终测试数据在非同步测量条件下,可以获取相对较为稳定的环境振动信息。
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