1. Динамические испытания зданий различных конструктивных схем методом свободных колебаний

1.1. Для проведения динамического мониторинга необходимо использование испытательных методов и средств, позволяющих получить объективную информацию об основных свойствах материалов, элементов конструкций, ЗиС.

1.2. Объем и вид полученной информации определяется программой испытаний и возможностью идентификации результатов при разработке расчетных моделей.

1.3. В качестве исходных данных для идентификации расчетных моделей используются следующие динамические характеристики конструкций, ЗиС, полученные при анализе их свободных колебаний, зарегистрированных в процессе испытаний:

периоды и формы колебаний;

логарифмические декременты колебаний.

При основных формах колебаний ЗиС (рис. 1.1) фундамент здания может оставаться неподвижным или в той или иной степени вовлекаться в колебания.

Для зданий сложных конструктивных схем с неравномерно распределенными весовыми или жесткостными характеристиками возможно существование разных частот высших тонов изгибных по высоте колебаний, а иногда и 1-ого тона, для различных частей здания. В таком случае для этих форм колебаний строят еще и эпюры по длине здания.

Изгибные колебания относительно вертикальной оси здания

Изгибные колебания относительно горизонтальной оси здания

Рис. 1.1. Основные формы колебаний зданий

прямоугольной формы

1.5. Для регистрации колебаний рекомендуется применение аппаратуры, технические характеристики которой приведены в таблице N 1.1.

Таблица N 1.1

Технические характеристики аппаратуры,

входящей в измерительный комплекс

1.6. Для повышения точности определения частот и построения эпюр высших форм колебаний из исходных реализаций, зарегистрированных при приложении нагрузки в различных точках, используется принцип суперпозиции.

Использование принципа суперпозиции применительно к импульсному методу возбуждения свободных колебаний СК заключается в:

возбуждении и регистрации колебаний под действием точечной импульсной нагрузки, прикладываемой в различных точках конструкции;

сложении (с учетом направления действия нагрузки) колебаний, зарегистрированных при приложении нагрузки в различных точках конструкции (имитация одновременного приложения нагрузки в нескольких точках).

1.7. Обработка полученных в результате сложения колебаний (комбинированных реализаций) с целью выделения резонансных пиков, соответствующих анализируемой форме колебаний, осуществляется для каждой точки измерения путем сложения или вычитания реализаций, полученных при отдельных ударах. Включение реализации в комбинацию со знаком "минус" означает, что при составлении комбинации моделируется воздействие в противоположном направлении. Реализации, включаемые в комбинацию, и их знак выбираются таким образом, чтобы усилить колебания в направлении приложенной нагрузки.