蘇劉

(合肥工大工程試驗(yàn)檢測有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230051)

建筑工程檢測鑒定中動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用研究，不僅能夠提高施工質(zhì)量，還可以有效控制工程造價。對于建筑工程來說，需要進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的測量工作，只有這樣才能保證工程施工質(zhì)量和造價。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及人民生活水平不斷提升，對建筑工程項(xiàng)目建設(shè)也提出了更高要求。在建筑施工過程中，動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)非常重要且必要的措施，它不但能確保建筑工程質(zhì)量，而且可以促進(jìn)工程成本降低。

1 動力特性測試技術(shù)的概述

動力特性測試技術(shù)是建筑工程檢測鑒定中的一種重要技術(shù)手段。它主要通過對建筑物進(jìn)行振動試驗(yàn)，獲取建筑物的動態(tài)特性參數(shù)，從而評估建筑物的結(jié)構(gòu)性能和安全性能。動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，可以用于建筑物的初步設(shè)計(jì)、建設(shè)過程的監(jiān)測、建筑物的驗(yàn)收以及建筑物的維護(hù)和改造等方面。

動力特性測試技術(shù)的基本原理是利用建筑物在受到外力作用下的振動響應(yīng)，推斷建筑物的動態(tài)特性參數(shù)，如固有頻率、阻尼比、振型等。其中，固有頻率是建筑物結(jié)構(gòu)的固有振動頻率，是建筑物的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)；阻尼比是建筑物結(jié)構(gòu)的能量耗散能力，是建筑物抗震能力的重要參數(shù)；振型是建筑物在不同頻率下的振動形態(tài)，可以反映建筑物結(jié)構(gòu)的變形特征[1]。

動力特性測試技術(shù)的實(shí)施需要先對建筑物進(jìn)行模態(tài)分析，確定建筑物的主要振型和固有頻率。然后通過振動試驗(yàn)，測量建筑物在不同頻率下的響應(yīng)振幅和相位差，推斷出建筑物的動態(tài)特性參數(shù)。最后，根據(jù)測量結(jié)果，對建筑物的結(jié)構(gòu)性能和安全性能進(jìn)行評估和分析，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

2 動力特性測試技術(shù)應(yīng)用于建筑工程檢測鑒定中的意義

動力特性測試技術(shù)是一種非常重要的技術(shù)手段，它可以用來檢測建筑工程的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。在建筑工程檢測鑒定中，動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用可以幫助更加全面、準(zhǔn)確地了解建筑物的結(jié)構(gòu)特性和力學(xué)性能，從而更好地評估其安全性和可靠性。

首先，動力特性測試技術(shù)可以用來檢測建筑物的自然頻率、振動模態(tài)和阻尼比等參數(shù)。這些參數(shù)是建筑物結(jié)構(gòu)特性的重要指標(biāo)，可以反映出建筑物的剛度、柔度、耐震性和抗風(fēng)性等方面的情況。通過對這些參數(shù)的測試和分析，可以更加準(zhǔn)確地評估建筑物的安全性和穩(wěn)定性，為后續(xù)的維修和加固提供科學(xué)依據(jù)。

其次，動力特性測試技術(shù)還可以用來檢測建筑物的結(jié)構(gòu)損傷和缺陷。建筑物在長期使用過程中，可能會出現(xiàn)裂縫、變形、疲勞等問題，這些問題會嚴(yán)重影響建筑物的安全性和可靠性。通過動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)這些問題的存在并進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，為后續(xù)的維修和加固提供有效的依據(jù)[2]。

最后，動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用還可以幫助更好地理解建筑物的工作狀態(tài)。建筑物在使用過程中，會受到各種外部力的作用，如風(fēng)、震、溫度等，這些外部力的作用會對建筑物的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響。通過動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)時監(jiān)測建筑物的工作狀態(tài)，了解其受力情況和變化趨勢，為后續(xù)的維修和加固提供科學(xué)依據(jù)。

3 動力特性測試技術(shù)在建筑工程檢測鑒定中的應(yīng)用

3.1 阻尼比

阻尼比是建筑結(jié)構(gòu)動力特性中的一個重要參數(shù)。在建筑工程檢測鑒定中，阻尼比的測量是非常關(guān)鍵的。阻尼比指結(jié)構(gòu)在振動過程中損耗能量的能力，通常用比例系數(shù)來表示。阻尼比越大，結(jié)構(gòu)的能量損耗就越大，結(jié)構(gòu)的振幅也越小。因此，阻尼比的測量可以幫助工程師評估結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

在建筑工程中，阻尼比的測量通常采用動力特性測試技術(shù)。這種技術(shù)可以通過給結(jié)構(gòu)施加一定的激勵，然后測量結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)來計(jì)算阻尼比。其中，懸臂梁阻尼測試(如圖1所示)就是一種很好的方法，其應(yīng)用范圍廣泛。動力特性測試技術(shù)具有高精度、非破壞性和實(shí)時性等優(yōu)點(diǎn)，可以在不破壞結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行測量，為工程師提供可靠的數(shù)據(jù)。

圖1 懸臂梁阻尼測試

阻尼比的測量在建筑工程檢測鑒定中具有廣泛的應(yīng)用。通過測量阻尼比，工程師可以評估結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，識別結(jié)構(gòu)的缺陷和隱患，為工程的維修和加固提供依據(jù)[3]。此外，阻尼比的測量還可以用于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，幫助工程師提高結(jié)構(gòu)的抗震性能和耐久性。因此，阻尼比的測量在建筑工程檢測鑒定中具有重要的意義。

工業(yè)革命之前，技術(shù)進(jìn)步非常緩慢，一個人一生幾乎感受不到技術(shù)的進(jìn)步，沿著同樣的技術(shù)路徑勞動和生活，可謂天經(jīng)地義。工業(yè)革命以后，尤其是20世紀(jì)下半葉以來，一個人可以感受到技術(shù)的明顯進(jìn)步。1980年代以來，每十年甚至每年都可以感受到技術(shù)的明顯進(jìn)步。

3.2 頻率

頻率是動力特性測試技術(shù)中一個非常重要的參數(shù)。在建筑工程檢測鑒定中，頻率的測量對于評估結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐震性非常關(guān)鍵。頻率可以反映出結(jié)構(gòu)的固有特性，例如剛度、質(zhì)量、阻尼等。因此，通過頻率的測量，可以對結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的評估和分析。

在動力特性測試技術(shù)中，頻率的測量通常采用激勵響應(yīng)法或自由振動法。激勵響應(yīng)法需要對結(jié)構(gòu)施加一個外部的激勵力，通過測量結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信號，來計(jì)算出結(jié)構(gòu)的頻率。而自由振動法則是通過對結(jié)構(gòu)施加一個初速度或初位移，然后觀察結(jié)構(gòu)的自由振動過程，從而計(jì)算出結(jié)構(gòu)的頻率。兩種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

除了在建筑工程檢測鑒定中的應(yīng)用外，頻率的測量在其他領(lǐng)域中也有廣泛的應(yīng)用。例如在機(jī)械工程中，頻率的測量可以用于評估機(jī)械零件的穩(wěn)定性和壽命；在地震學(xué)中，頻率的測量可以用于研究地震波的傳播和地震的震源特性。因此，動力特性測試技術(shù)在頻率測量方面的應(yīng)用不僅局限于建筑工程領(lǐng)域，還可以在其他領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

3.3 性能

性能是指建筑材料或構(gòu)件在使用過程中所表現(xiàn)出的各種物理、力學(xué)、化學(xué)等性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。在建筑工程檢測鑒定中，性能是一個非常重要的指標(biāo)，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到建筑的安全性和使用壽命。

首先，性能指標(biāo)可以用來評估建筑材料或構(gòu)件的質(zhì)量。例如，通過測試混凝土的抗壓強(qiáng)度，可以判斷混凝土的強(qiáng)度是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，從而確保建筑的安全性。同樣地，通過測試鋼材的屈服強(qiáng)度和延伸率，可以評估鋼材的質(zhì)量和可靠性。其次，性能指標(biāo)還可以用來評估建筑材料或構(gòu)件的使用壽命。例如，通過測試瀝青混合料的抗老化性能，可以預(yù)測其在使用過程中的壽命，從而選擇合適的維護(hù)和保養(yǎng)方案。同樣地，通過測試建筑材料的抗風(fēng)壓性能，可以評估建筑在強(qiáng)風(fēng)和臺風(fēng)等惡劣氣候條件下的安全性和穩(wěn)定性。最后，性能指標(biāo)還可以用來指導(dǎo)建筑材料或構(gòu)件的研發(fā)和改進(jìn)[4]。通過測試新型建筑材料的性能指標(biāo)，可以了解其優(yōu)點(diǎn)和不足之處，從而針對性地進(jìn)行研發(fā)和改進(jìn)，推動建筑材料的技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步。

4 動力特性測試技術(shù)在建筑工程檢測鑒定應(yīng)用中存在的問題及解決措施

4.1 試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性不高，不能真實(shí)反映工程實(shí)際情況

在建筑工程檢測鑒定中，動力特性測試技術(shù)是一種常用的手段。然而，這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問題，其中之一就是試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性不高。這意味著無法真實(shí)地反映工程實(shí)際情況，從而影響了對工程質(zhì)量的判斷。

造成試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性不高的原因有很多，其中一個主要的因素是試驗(yàn)操作不規(guī)范。由于建筑工程的特殊性質(zhì)，試驗(yàn)操作需要非常細(xì)致和精確。如果操作人員沒有得到足夠的培訓(xùn)和指導(dǎo)，就容易出現(xiàn)錯誤，從而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。

4.2 試驗(yàn)過程中需不斷調(diào)整參數(shù)和控制方法來提高工作效率，且成本較高

在動力特性測試技術(shù)的試驗(yàn)過程中，為了提高工作效率，不斷調(diào)整參數(shù)和控制方法是必不可少的。試驗(yàn)人員需要根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)對象和試驗(yàn)要求，合理設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，如試驗(yàn)載荷、振動頻率、振動方式等，以便獲得準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)。同時，試驗(yàn)過程中需要對參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和調(diào)整，以保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

然而，試驗(yàn)過程中不斷調(diào)整參數(shù)和控制方法會增加試驗(yàn)成本。首先，試驗(yàn)需要使用高精度的測試設(shè)備和儀器，這些設(shè)備的成本較高。其次，試驗(yàn)需要消耗大量的時間和人力資源，試驗(yàn)人員需要不斷調(diào)整參數(shù)和控制方法，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，工作量較大。因此，如何在保證試驗(yàn)效果的前提下，降低試驗(yàn)成本，提高工作效率，是當(dāng)前動力特性測試技術(shù)面臨的重要問題。

為了解決試驗(yàn)過程中的問題，需要采取一些有效的措施。首先，可以通過優(yōu)化試驗(yàn)方案和參數(shù)設(shè)置，減少試驗(yàn)次數(shù)，提高試驗(yàn)效率。其次，可以引入自動化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)參數(shù)的自動調(diào)整和控制，降低人力資源的消耗。此外，還可以采用一些新的測試設(shè)備和儀器，提高測試精度和效率，從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)成本的降低和工作效率的提高。

4.3 缺乏必要的數(shù)據(jù)采集、分析與處理手段

缺乏數(shù)據(jù)采集手段是影響動力特性測試技術(shù)在建筑工程檢測鑒定應(yīng)用中的一個重要問題。在建筑工程檢測鑒定中，需要獲取大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。然而，由于缺乏必要的數(shù)據(jù)采集手段，往往會導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)的不完整和不準(zhǔn)確，從而影響測試結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確性。

另外，缺乏數(shù)據(jù)分析和處理手段也是影響動力特性測試技術(shù)應(yīng)用的一個關(guān)鍵問題。數(shù)據(jù)分析和處理是建筑工程檢測鑒定中必不可少的一步，它可以有效地提高測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，從而為工程的安全和可靠性提供有力的保障[5]。然而，由于缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和處理手段，往往會導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性無法得到有效的保障，從而影響測試結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確性。

為了解決上述問題，需要采取一系列有效的措施，包括引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集、分析和處理技術(shù)，提高測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性；加強(qiáng)對測試數(shù)據(jù)的管理和保護(hù)，確保測試數(shù)據(jù)的安全和可靠性；加強(qiáng)對測試過程的監(jiān)督和管理，提高測試的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化程度。只有通過這些措施的有效實(shí)施，才能夠有效地提高動力特性測試技術(shù)在建筑工程檢測鑒定應(yīng)用中的可靠性和準(zhǔn)確性，為工程的安全和可靠性提供有力的保障。

5 建筑工程檢測鑒定中動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用案例

在建筑工程檢測鑒定中，動力特性測試技術(shù)是一種常用的方法。該技術(shù)可以通過檢測建筑物的振動特性，對建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行評估。下面，我們將介紹幾項(xiàng)動力特性測試技術(shù)在建筑工程檢測鑒定中的應(yīng)用案例。

第一種應(yīng)用案例是在地震災(zāi)害評估中。在地震發(fā)生后，動力特性測試技術(shù)可以用來評估建筑物的抗震能力。例如，在中國四川汶川地震中，動力特性測試技術(shù)被廣泛應(yīng)用于對受災(zāi)建筑物的抗震能力進(jìn)行評估和檢測。

第二種應(yīng)用案例是在建筑物加固設(shè)計(jì)中。動力特性測試技術(shù)可以用來評估建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而為建筑物的加固設(shè)計(jì)提供重要參考。例如，在日本東北地區(qū)的一些老舊建筑物的加固設(shè)計(jì)中，動力特性測試技術(shù)被廣泛應(yīng)用。

第三種應(yīng)用案例是在建筑物質(zhì)量檢測中。動力特性測試技術(shù)可以用來檢測建筑物的質(zhì)量問題。例如，在中國廣東省的一些高層建筑中，動力特性測試技術(shù)被應(yīng)用于檢測建筑物的質(zhì)量問題。

第四種應(yīng)用案例是在建筑物結(jié)構(gòu)診斷中。動力特性測試技術(shù)可以用來診斷建筑物結(jié)構(gòu)的問題。例如，在中國北京市的一些老舊建筑物中，動力特性測試技術(shù)被應(yīng)用于診斷建筑物結(jié)構(gòu)的問題。

6 結(jié)語

建筑工程檢測鑒定中動力特性測試技術(shù)的應(yīng)用對于保證施工質(zhì)量具有重要意義。隨著人們生活水平和居住條件的提高，建筑工程項(xiàng)目數(shù)量不斷增多，而工程勘察設(shè)計(jì)工作是影響工程造價控制與管理的關(guān)鍵因素之一。因此對工程施工過程進(jìn)行科學(xué)有效地監(jiān)測分析顯得尤為重要。建筑工程檢測鑒定中動力特性測試技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，能夠確保工程在安全、經(jīng)濟(jì)、高效的前提下實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。