DBJ61／T 100-2015 标准规范下载简介

DBJ61／T 100-2015 工程结构振动测试技术规程

2.1.1~2.1.16所列术语一般为其在本规程中出现时，其含义 需要加界定、说明或解释的重要词汇。尽管在界定和解释术语时 考虑了术语的习惯和通用性，但理论上这些术语仅在本规程中有 效，列出的目的主要是防止出现错误理解。

2.2本节所给出的符号可分为振动测试系统性能参数符号、折 动测试系统计算参数符号、振动测试系统统计参数符号。

DB11／T 1282-2015 数据中心节能设计规范.pdf2.2本节所给出的符号可分为振动测试系统性能参数符号、振

2.2本节所给出的符号可分为振动测试系统性能参数符号、振

动测试系统计算参数符号、振动测试系统统计参数符号

3.1.2本条是对振动测试点选择、传感器安装一般原

辰动测试点的选择及传感器的安装因测试自的和要求的不同，有 同的设置原则

3.2振动测试工作程序及要求

3.2.1工程结构振动测试工作程序是对测试工作全过程和儿个 主要阶段的阐述。程序框图中描述了一般工程结构振动测试工 作从接收委托到测试报告的各个阶段都是必不可少的。对于特 殊情况的振动测试，则应根据测试的目的和要求，确定其测试工 作程序框图和相应的内容

3.2.2规定了制定测试方案前应该搜集的资料和现场调查内

3.2.3工程结构振动测试是一项复杂、系统、技术难度较大的现 场测试工作，为确保测试工作质量和可靠性，工程结构振动测试 前应编制完备的测试方案。

3.2.5规定了振动测试现场应准备的条件及相关内

3.3振动测试操作步骤及要求

3.3.1本条规定了现场振动测试的一般步骤。一般情况下，在

3.3.1 本条规定了现场振动测试的一般步骤。一般

3.3.1本条规定了现场振动测试的一般步骤。一般情况下， 测试开始前需要有一个明确的测试目标，用以确定测试目的以及 要测量的参数指标，包括要求的精度和可靠性。同时，还需要硕 定影响测量设备和测量技术选择

本条规定了传感器的安放要求

3.3.3~3.3.6阐述了现场振动测试整个操作流程的具体

3.4.1~3.4.2阐述了对振动测试现场的要求。

4振动测试现场要求及安全措

3.5.1~3.5.2规定了振动测试记录应包含的基本信息及数据 的保存方式。

3.6.1工程结构振动因不同类型的振源，产生不同的振动信号 在数据分析时采用的方法不尽相同，需要区别对待。 3.6.2本条规定采样频率在信号进行模拟转换前需经过抗混滤

3.6.1工程结构振动因不同类型的振源，产生不同的振动信号

3.6.2本条规定采样频率在信号进行模拟转换前需经过

3.6.2本条规定采样频率在信号进行模拟转换前需经

主。采样定理又称奈奎斯特定律，采样频率fs必须大于信号包含 为最高频率的2倍。在实际工程应用中，要求选择的采样频率fs 是工程中实际感兴趣频率的3～6倍。

4.1.1~4.1.2规定了振动测量系统的基本构成和基本要求。 目前动态信号采集分析系统多采用高度集成的模块化设计，集信 号调理器、低通滤波器、放大器、抗混滤波器、A/D转换器功能干 体。随着无线传输技术的发展，各种组合式测量系统还可采用 无线传输的方式。

4.2.1~4.2.2规定了振动测量系统在使用、运输和保管过程中 的注意事项，是为了避免仪器损坏而给测量带来的误差。振动测 量系统仪器中的某些元件的电气性能和机械性能会因使用程度 和时间而有所变化，各类传感器、放大器和采集记录设备需配套 使用，目需要定期进行校准/检定。校准/检定内容主要包括灵敏 度、频率响应和线性度，根据需要有时尚需进行自振频率、阻尼系 数、横向灵敏度项目的校准/检定。仪器的校准/检定方法有分部 校准/检定和系统校准/检定两种，为保证各级仪器之间的耦合和 匹配关系,并取得较高的精度,宜采用系统校准/检定法。

5工程结构动力特性测试

5.1.1工程结构动力特性测试结果可与结构计算结果或原有试 验结果对比，为工程结构设计、抗震验算及安全性评价提供基本 技术资料。一般主要应用于：验证理论计算；分析结构的振动现 象，如扭转振动、鞭梢效应；寻找减小振动的途径。 5.1.2因为环境振动引起结构的振动量非常小，测试时，应保持 足够的数据采集时间

象，如扭转振动、鞭梢效应；寻找减小振动的途径。

5.2.1测量系统通频带应覆盖工程结构拟测振型对应

般应用时，频率范围宜选择0.5Hz～100Hz，信噪比应大于 )dB。对于高柔、大跨结构进行超低频振动测试时，频率范围宜 先择 0. 1 Hz ~ 30Hz.

用环境激励法。环境激励法难以激起工程结构的高频振型，在实 际测试中，宜优先选用速度型传感器。同时，由于工程结构低阶 固有频率一般较低（10Hz左右），按照奈奎斯特定律，采样频率不

宜过高。当采用人工激励法时，可根据结构振动响应的大小选持 加速度型传感器或速度型传感器

5.3.1实际足尺寸结构动力特性的测定，可采用激振法、自由振 动法和环境激励法（脉动法）。由于高灵敏度传感器与高性能的 分析仪的配合使用，目前，工程结构动力特性测试一般采用环境 激励法。

5.3.2激振方法的选择

在工程结构动力特性测试中，按振源激振部位不同可分为基 底激振法和上部激振法：按激振持续时间可分为瞬态激振法和稳 态激振法；按时间历程可分为稳态正弦激振法和稳态随机激振 法。激振方式主要分为自然振源激振和人工振源激振，自然振源 包括地震、地脉动、风振、海浪：人工振源包括激振器、车辆激振 爆破、拉力释放、力锤和打桩。在工程实际中应根据被测对象的 结构特点、测试目的，需获得的测试数据选择不同的测试方法。 1脉动法属于稳态随机激振法，利用地震、风振、海洋波 浪自然因素或地面车辆运动、机器运转、人员活动人为因素产生 的地面常时脉动作为振源，可测结构物的固有频率、振型和阻尼 2风振法在风大的一些地区或时间，于高柔结构上可利 用风压对结构物作用产生的随机振动测试结构的基本振型参数 有时可获得有限个高次振型参数； 3初位移法在结构某部位采用张拉释放办法，可获得结 构的系统刚度，基本振型的频率、阻尼； 4稳态正弦激振法利用起振机产生稳态正弦激振力，在 结构上部或基底迫使结构产生振动。可获取共振曲线，多个振型

参数，平面振型和空间振型参数，扭转型参数。结构的非线性特 性质量，刚度和阻尼参数分布； 5随机激振法利用产生随机激振力的起振机或设备进行 激振，可获得上一条中的各种参数： 6锤击激振法利用力锤冲击结构或构件，可获得振型参 数。

5.4.1工程结构动力特性测试时，传感器安装的位置厂

5.4.1工程结构动力特性测试时，传感器安装的位置应能反映 结构动力特性。确定工程结构的固有特性需要一定数量的测点 这些测点的位置和结构的大小及复杂程度有密切的关系。动力 特性测试时，测点应沿结构高度布置在振型曲线上位移较大的部 应，要注意防止测点布置在振型曲线的“节”点处，即在某一振型 上结构振动时位移为“零”的不动点，为此建议在试验前通过理论 计算进行初步分析，对可能产生的振型大致做到心中有数。同时 为减小构件振动对测试的影响，在确定整体结构动力特性时，传 感器应放置在主体结构竖向承重构件附近。 5.4.2对于主要表现为水平向振动的工程结构（如住宅楼、办公 楼）在进行结构动力特性测试时可仅测试水平向振动为便王

楼），在进行结构动力特性测试时，可仅测试水平向振动，为值 观察和分析，传感器可依次沿结构横向、纵向设置。

5.4.3因为环境振动引起的工程结构的振动量非常小，测试

宜选用高分辨率、高灵敏度传感器，建议把各通道的放大倍数适 当调大，采用速度或加速度传感器来采集数据。同时为减小或避 免其他干扰振源影响，振动测试宜选在干扰和噪声较小的时段进 行。

5.5.1计算结构动力特性参数的时域分析法，是基于结构脉叫

应函数在时间域内分析结构动力特性参数的方法。频域分析法 是基于结构频响函数在频域内分析结构的自振频率、阻尼比和振 型模态参数的方法。 在动力特性测试过程中，由于十扰及其它影响因素的存在 使得测量系统采集到的数据偏离其真实数值，其次由于采集到的 振动信号数据可能存在放大器随温度变化产生的零点漂移、传感 器频率范围外低频性能的不稳定，大多都含有一定的长周期趋势 项，该趋势项的存在，会使时域中的相关分析或频域中的功率谱 分析产生很大的误差，甚至使低频部分完全失真，所以必须将其 消除。滤波的主要作用有滤除信号中的噪声或虚假成分、提高信 噪比、平滑数据、抑制干扰、分离频率。滤波器按频率范围分类有 低通滤波器（LPT）、高通滤波器（HPT）、带通滤波器（BPT）、带阻 滤波器（BSF）和梳状滤波器。按照数学运算方式考虑，数字滤波 分为时域滤波方法和频域滤波方法。 为减小各种十扰因素的影响，求得真实波形，对时域数据应 进行零点漂移、平滑处理、记录波形和记录长度检验预处理；对频 域数据应采用滤波、零均值化方法进行预处理

5.5.5结构的固有频率可用自谱分析或傅氏谱分析得到，结

上的测点多于1个时，须对每个测点的记录曲线都进行自谱分析 或傅氏谱分析,结构的固有频率应是所有测点上谱分析的综合结 果。 结构主振型的取得，须将求得的各测点的位移进行归一化处 理，然后画出主振型。对于如脉动法做信号源一类的随机信号做

结构振动的振源时，结构高阶振型（指第二振型以上）的求取方 法，须对结构上各测点的信号进行互谱分析，将各测点的幅值归 一化处理后，画出除主振型外的振型曲线。对于像以锤击法进行 测试的结构各阶振型的分析，可采用传递函数分析或自谱、互谱 分析,最后画出振型图

5.5.8一般而言工程结构动力参数的识别方法具体有以下几

1结构模态参数的频域识别法 结构模态参数的频域识别法，是基于结构传递函数或频率响 应（简称频响函数）在频域内识别结构的固有频率、阻尼比和振型 模态参数的方法。频域法可分为单模态识别法、多模态识别法 分区模态识别法和频域总体识别法。对小阻尼目各阶模态耦合 较小的系统，用单模态识别法可达到满意的识别精度。而对模态 耦合较大的系统，必须用多模态识别法。对于单自由度体系而 言，一般采用幅值法、分量法以及导纳圆法，而对于多自由度体 系，单输入/单输出识别（SISO）法和单输入/多输出识别（SIMO 法被较多的采用。频域法的最大优点是利用频域平均技术，最大 限度地抑制了噪声影响，使模态定阶问题容易解决，但也存在若 干不足。 2结构模态参数的时域识别法 结构模态参数的时域识别法是指在时间域内识别结构模态 参数的方法。结构时域模态参数识别方法的研究与应用比频域 方法要晚一些，但近年来随着计算机技术的发展而逐步发展起来 的。时域法可克服频域法的一些缺陷，特别是对于大型复杂结构 受到风、浪及大地环境激励的作用，它们在工作中承受的荷载很 难测量，但响应信号很容易测得，直接利用响应的时域信号进行 参数识别无疑是很有意义的。由于时域法参数识别技术只需要

6环境振动下工程结构响应测试

6.1.1环境振动的类型： 1稳态振动 稳态振动为测试时间内振级变化≤3dB的环境振动。包括旋 转机械类（如通风机、发电机、电动机、水泵）和往复运动机械类 （如柴油机、空压机、纺织机）引起的环境振动。 2冲击振动 冲击振动为具有突发性振级变化的环境振动。包括锻压机 械类（如锻锤、冲床）和建筑施工机械类（如打桩机）及爆破引起的 环境振动。 3无规则振动 无规则振动为未来任何时刻不能预先确定振级的环境振动 包括道路交通及桥梁振动和居民生活振动（如房屋装修、厨房操 作）引起的环境振动。 4混合振动 混合振动为由稳态振动、冲击振动和无规则振动中两种或两 种以上振动同时作用产生的环境振动。 环境振动对工程结构的影响表现在三个方面： 1对结构的损害，如工厂振动、施工振动和交通振动导致结 构或构件的开裂、基础变形或下沉； 2对人体的影响，振动影响人体的舒适度甚至危害人的健 康；

3对仪器、设备的影响。 上述问题，需要通过振动测试，确定振动影响程度，便于采取 相应措施。 本规程第6章～第8章主要阐述的是环境振动在以上三个 方面产生的响应的测试和评价方法。对于动力机器基础的振动 响应测试及场地振动衰减测试，可参照《地基动力特性测试规范 GB/T 50269。 本章所述的环境振动下的工程结构响应是指可能对工程结 构产生损伤的强烈振动下的结构响应情况。 6.1.2规定了测试结果应包括的内容。不同振源类型其结构响

应的特征可参考《机械振动与冲击对建筑物振动影响的测量和评 价基本方法及使用导则》GB/T14124

6.2.3工程结构及其构件对动态激励的响应取决于自身固有的

特性（如固有频率、模态振型和模态阻尼），人工振源（施工、爆码 和交通）引起建筑物破坏的频率范围大多在1.0Hz～150Hz以内

6.3.1测试环境振动下结构的响应时,测点的数量及

1测试环境振动下结构的响应时，测点的数量及位置要根 构的特性、测试的部位来确定和调整，并应尽可能的测量到

6.3.2《建筑工程容许振动标准》GB50868，测试交通振动

筑结构影响，在顶层楼面中心位置仅需测试水平向两个主轴 的振动。

6.3.3规定了传感器安装的方法,其目的是不引入附加响应,真

6.4.2根据对象的不同以及相应评定标准的不同，可选择不同 的台数评广加速鹿注鹿位移业述体用光共中

6.4.2根据对象的不同以及相应评定标准的不同，可选择不同

6.4.2根据对象的不同以及相应评定标准的不同，可

的参数进行评定：加速度、速度及位移。当测试结果为其中一种 时，可通过相应的积分或者微分方法得到另外两种。积分方法可 采用时域积分方法。

6.5.1测量数据主要应用于：评价振动对工程结构安全的影响； 评价振动对仪器设备的影响；评价振动对人体健康及舒适性的影 向；分析振动现象，找出振动原因；分析振动在传递过程中的衰减 现律。测量数据的评价既要反映测试的目的，文要反映研究的类 型。

7环境振动下建筑物内人体舒适性测试

7.1.2本章范围内所表述的加速度，如无特殊说明，对其值白

用均指均方根值（有效值）。在很低频率振动而且是低振幅的情 况下，可进行速度测量并换算成加速度。 7.1.3对于平稳的随机信号，测量精度取决于滤波器的带宽和

用均指均方根值（有效值）。在很低频率振动而且是低振幅白 况下,可进行速度测量并换算成加速度。

7.1.3对于平稳的随机信号,测量精度取决于滤波器的带

测量时间长度。例如，要得到置信度为90%时小于3dB的测量误 差，当用1/3倍频程进行分析时，则对1Hz的下限频率（LLT）至少 需要108s的测量时间长度，对于0.5Hz的LLT至少需要227s的 测量时间长度。如果是有代表性的振动暴露，测量时间通常会更 长。

7.2.1环境振动下建筑物内人体舒适性测试，可使用由振动传

7.2.1环境振动下建筑物内人体舒适性测试，可使用由振动传 惑器、信号处理器和显示器组成的能够直接测得振动计权加速度 级的单一测量仪器，也可使用由振动传感器、信号处理器、数据采

集分析系统组成的测量系统。为了适应将来不同类型的评价，建 议使用一种测量技术,记录至少在1Hz～80Hz频率范围内未计权 的随时间变化的振动过程

7.2.2由于环境振动振级和频率都较低，因此应选用高灵敏度

7.2.3振动传感器的频率响应和信号处理前的相关信号调

当与说明的频率范围相适应（1Hz～80Hz）。信号调理设备的动态 范围应能适应频率最高和最低的信号。频率计权滤波器的实现 可使用模拟或数字、实时、1/3倍频程或FFT分析任何一种频率分 析形式，通过计权频谱分量平方和的平方根得到频率计权均方租 加速度值。

7.2.4振动加速度的大小可用峰值、平均值或有效值（均方根

值来表示。峰值是瞬时振动的最大值，平均值是瞬时振动的绝 对值在一段时间上的平均数，有效值直接与振动能量有关，在环 竞振动和人体振动中通常均采用振动加速度有效值。 环境振动往往是由许多频率成分组成的具有一定带宽的振 动，可采用对振动信号进行频谱分析（一般用1/3倍频程滤波 器），然后计算出计权加速度的方法。

7.3.1振动测量位置应选取房间中发生频率计权振动最大幅1

7.3.1振动测量位置应选取房间中发生频率计权振动最天幅值 处或者专门指定的建筑结构表面上的适当位置。必要时可对建 筑物内的若干不同位置进行测量，以确定振动的局部变化。

Y、Z三个方向上的加速度有效值。环境振动可通过测量值同折 动标准所规定的数值进行比较来评价。为了准确测定传到人位

的振动，振动测点应尽可能选在振动物体和人体表面接触的地 方。站在地面或坐在平台上的人，如人体和支撑物之间没有缓冲 垫，则拾振器应安置在地面或平台上；如人体和支撑物之间有柔 软的垫层，则应在人体和垫层之间插入一刚性结构（如钢板），放 置拾振器。

软的垫层，则应在人体和垫层之间插入一刚性结构（如钢板），放

7.3.6避免足以影响振动测量准确度的其他十扰振源和环境因

7.4.1加速度信号既可用常带宽谱分析，也可用未经计权的比 列带宽（如1/3倍频带）谱分析。对于任何形式的频率分析，不管 是模拟的还是数字的，都可使用直接的1/3倍频程带或窄带数据 的和。频率计权均方根加速度应由1/3倍频程带数据或窄带数 据的计权与求和来确定。对于1/3倍频程带数据的换算，应使用

响，不同测点的测量值会有差别，在排除其他十扰振源和环均 问因素后，各振动测试点的算术平均值为振动评价值，并与我 限值进行比较。

7.4.4信号处理分析法不仅精度高，而且能获得振动级各利

司的处理结果。在进行处理分析前，一般先将采集的振动信号按 本规程第5.3.1条进行预处理，即检测和排除记录数据过程 ，因特殊原因所造成的数据失真。（1Hz～80Hz）滤波：高通为 4Hz,低通为100Hz。

7.5.1振源分类： 1连续或不完全连续过程，如工业类； 2持续的间歇性活动，如交通类： 3有限时段（非持续的）活动，如建筑行业。 为进行评价，有必要依据实践中引起不满评论的振源的主要 类型进行分类，不同类别会有不同的可接受的振动量级和感受。 人体全身振动基本评价指标：计权均方根加速度，人体全身 振动附加评价指标：最大瞬时振动值（MTVV）、四次方振动剂量值 (VDV)。 在振动评价中应使用基本评价方法。在同时使用附加评价 方法之一的场合，基本评价值和附加评价值都应当同时报告。 除了振动幅值，还应报告相关信息。如： 公众、居民不满的描述； 观察到的视觉现象现场感觉

8环境振动下精密仪器响应测试

8.1.3振动容许值与振动的方向、频率以及持续时间有关，

可用位移、速度或加速度表征。《建筑工程容许振动标准》GB 50868中精密仪器和设备的评价指标有容许振动速度峰值、容许 振动位移峰值、1/3倍频程的容许振动值。

8.2.1测量系统的频率范围宜在0.1Hz~150Hz（各

8.3.1在从事与精密仪器设备有关的测量中，测量应反映输人 的振动及衰减情况，因此需在振源与仪器设备之间布置一些测 点。当将传感器直接布置在设备本身上时，传感器的质量应不大 于所测精密仪器设备质量的10%。 测量的最低要求是以质点速度峰值和（或）加速度峰值的连 续记录来表征振动响应。应记录时程并对该时程在三个正交轴 上进行分析。为了确定振源和仪器设备之间的传递函数，了解振 动的衰减情况，应在仪器设备与振源（包括室内或室外）间布置测 点。 8.3.2三个正交轴时程的振动测量应包括速度变化量（包括最 大值和给定时间段内的平均值）、持续时间测量。通过频谱分析 获得速度和频率、功率谱密度的关系曲线。振动分析时还应确定 特征频率及其峰值。冲击分析需给出时程曲线（加速度、持续时 间和脉冲波形同时计算冲击响应谱

广州市市政工程主要项目概算指标及编制指引(2018年)（穗建造价[2019]64号 广州市建设工程造价管理站2019年6月）8.3.2三个正交轴时程的振动测量应包括速度变化

大值和给定时间段内的平均值）、持续时间测量。通过频谱分机 获得速度和频率、功率谱密度的关系曲线。振动分析时还应确定 特征频率及其峰值。冲击分析需给出时程曲线（加速度、持续时 间和脉冲波形），同时计算冲击响应谱

8.4.1《建筑工程容许振动标准》GB50868中评价精

（建筑工程容许振动标准》GB50868中评价精密仪器振 标分为两类：时域内容许振动值和频域内的容许振动

GB／T 12243-2021 弹簧直接载荷式安全阀.pdf8.4.4为获得速度和频率、功率谱密度的关系曲线 是首选的方法。

8.4.4为获得速度和频率、功率谱密度的关系曲线，谱分析 首选的方法。

9.1.1阐述了对测试报告的基本要求。报告编写前，资料应进 行全面整理，梳理清楚，做到各种数据准确无误，以保证最终成果 的质量。测试报告应该区别工程类型、规模大小、繁简程度、专业 特点、实施方法和条件情况，确定测试报告的繁简程度、书写格 式。