GB/T 50269-2015 地基动力特性测试规范
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 4 模型基础动力参数测试

4.4 测试方法

4.4.1 竖向振动测试时,在基础顶面沿长度方向中轴线的两端应对称布置两个竖向传感器。

在激振中心两侧对称位置各布置一个竖向传感器,便于对比分析。

4.4.2 水平回转振动测试时,在基础顶面沿长度方向中轴线的两端应对称布置两个竖向传感器;并应在中间布置一个水平向传感器,其水平振动方向应与中轴线平行。

在基础顶面两端布置竖向传感器是为了测基础回转时的线位移,以便计算基础的回转角,其间的距离必须量准。

4.4.3 扭转振动测试时,在基础顶面沿长度方向中轴线的两端应对称布置两个水平向传感器,其水平振动方向应与中轴线垂直。

基础的扭转振动测试,过去国内外都很少做过,设计时所应用的动力参数均与竖向测试的地基动力参数挂钩,而竖向与扭转向的关系也是通过理论计算所得。为了能测试扭转振动,原机械工业部设计研究院和中航勘察设计研究院进行过多次的测试研究工作,原机械工业部设计研究院于90年代成功地做了扭转振动测试,中航勘察设计研究院还专门设计了扭转激振器,共测试了十几个基础的扭转振动,测出了在扭转扰力矩作用下水平线位移随频率变化的幅频响应共振曲线。条文中传感器的布置方法,最容易判别其振动是否为扭转振动,如为扭转振动,则实测波形的相位相反(即相差180°)。

4.4.4 强迫振动幅频响应测试时,其激振设备的扰力频率间隔,共振区外不宜大于2Hz,共振区内不应大于1Hz;共振时的振动线位移不宜大于150μm。

强迫振动测试时,在共振区以内(即0.75fmf≤1.25fmfm为共振频率),频率应尽可能测密一些,最好是0.5Hz左右。由于共振峰点很难测得,激振频率在峰点很易滑过去,不一定能稳住在峰点,因此只有尽量密集一些,才易找到峰点,减少人为的误差。共振时的线位移幅值太小时测量误差大,因为会落在地微动的幅值区内;而如果线位移大了,一是峰点更难测得,二是线位移太大,有可能使地基土呈现非线性,影响地基土的动力参数的测试。周期性振动的机器基础,当f≥10Hz时,其线位移都不会大于150μm。

4.4.5 强迫振动数据分析,应取振动波形的正弦波部分。

4.4.6 竖向自由振动测试,宜采用重锤自由下落冲击模型基础顶面的中心处,实测基础的固有频率和最大振动线位移。测试有效次数不应少于3次。

竖向自由振动测试,当重锤下落冲击基础后,基础产生有阻尼自由振动,第一个波的线位移最大,然后逐渐减小,基础最大线位移应取第一个波。为减小测试时高频波的影响及避免基础顶面被冲坏,测试时可在基础顶面中心处放一块稍厚的橡胶垫。竖向自由振动,有时会出现波形不好的情况,测试时应注意检查波形是否正常。

4.4.7 水平回转自由振动的测试,可水平冲击与模型基础沿长度方向中轴线垂直的侧面,实测基础的固有频率和最大振动线位移。测试有效次数不应少于3次。

基础水平自由振动测试,可采用木锤敲击,敲击点在基础侧面轴线顶端,比较易于产生回转振动。敲击时,可以沿长轴线(与强迫振动时水平激振力的方向一致),也可沿短轴线敲击,可对比两者的参数差异情况,提供设计用的参数,应与设计基础水平扰力的方向一致。