建筑工程檢測鑒定中動力特性測試技術的應用

蘇劉

(合肥工大工程試驗檢測有限責任公司，安徽 合肥 230051)

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

1 動力特性測試技術的概述

動力特性測試技術是建筑工程檢測鑒定中的一種重要技術手段。它主要通過對建筑物進行振動試驗，獲取建筑物的動態特性參數，從而評估建筑物的結構性能和安全性能。動力特性測試技術的應用范圍廣泛，可以用于建筑物的初步設計、建設過程的監測、建筑物的驗收以及建筑物的維護和改造等方面。

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

動力特性測試技術的實施需要先對建筑物進行模態分析，確定建筑物的主要振型和固有頻率。然后通過振動試驗，測量建筑物在不同頻率下的響應振幅和相位差，推斷出建筑物的動態特性參數。最后，根據測量結果，對建筑物的結構性能和安全性能進行評估和分析，提出相應的改進措施。

2 動力特性測試技術應用于建筑工程檢測鑒定中的意義

動力特性測試技術是一種非常重要的技術手段，它可以用來檢測建筑工程的安全性、穩定性和可靠性。在建筑工程檢測鑒定中，動力特性測試技術的應用可以幫助更加全面、準確地了解建筑物的結構特性和力學性能，從而更好地評估其安全性和可靠性。

首先，動力特性測試技術可以用來檢測建筑物的自然頻率、振動模態和阻尼比等參數。這些參數是建筑物結構特性的重要指標，可以反映出建筑物的剛度、柔度、耐震性和抗風性等方面的情況。通過對這些參數的測試和分析，可以更加準確地評估建筑物的安全性和穩定性，為后續的維修和加固提供科學依據。

其次，動力特性測試技術還可以用來檢測建筑物的結構損傷和缺陷。建筑物在長期使用過程中，可能會出現裂縫、變形、疲勞等問題，這些問題會嚴重影響建筑物的安全性和可靠性。通過動力特性測試技術的應用，可以發現這些問題的存在并進行精準的定位，為后續的維修和加固提供有效的依據[2]。

最后，動力特性測試技術的應用還可以幫助更好地理解建筑物的工作狀態。建筑物在使用過程中，會受到各種外部力的作用，如風、震、溫度等，這些外部力的作用會對建筑物的結構和性能產生影響。通過動力特性測試技術的應用，可以實時監測建筑物的工作狀態，了解其受力情況和變化趨勢，為后續的維修和加固提供科學依據。

3 動力特性測試技術在建筑工程檢測鑒定中的應用

3.1 阻尼比

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

在建筑工程中，阻尼比的測量通常采用動力特性測試技術。這種技術可以通過給結構施加一定的激勵，然后測量結構的振動響應來計算阻尼比。其中，懸臂梁阻尼測試(如圖1所示)就是一種很好的方法，其應用范圍廣泛。動力特性測試技術具有高精度、非破壞性和實時性等優點，可以在不破壞結構的情況下進行測量，為工程師提供可靠的數據。

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用。通過測量阻尼比，工程師可以評估結構的穩定性和安全性，識別結構的缺陷和隱患，為工程的維修和加固提供依據[3]。此外，阻尼比的測量還可以用于結構的設計和優化，幫助工程師提高結構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。

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

3.2 頻率

頻率是動力特性測試技術中一個非常重要的參數。在建筑工程檢測鑒定中，頻率的測量對于評估結構的穩定性和耐震性非常關鍵。頻率可以反映出結構的固有特性，例如剛度、質量、阻尼等。因此，通過頻率的測量，可以對結構進行準確的評估和分析。

在動力特性測試技術中，頻率的測量通常采用激勵響應法或自由振動法。激勵響應法需要對結構施加一個外部的激勵力，通過測量結構的響應信號，來計算出結構的頻率。而自由振動法則是通過對結構施加一個初速度或初位移，然后觀察結構的自由振動過程，從而計算出結構的頻率。兩種方法都有其優缺點，需要根據實際情況進行選擇。

除了在建筑工程檢測鑒定中的應用外，頻率的測量在其他領域中也有廣泛的應用。例如在機械工程中，頻率的測量可以用于評估機械零件的穩定性和壽命；在地震學中，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，動力特性測試技術在頻率測量方面的應用不僅局限于建筑工程領域，還可以在其他領域中得到廣泛的應用。

3.3 性能

性能是指建筑材料或構件在使用過程中所表現出的各種物理、力學、化學等性質的綜合表現。在建筑工程檢測鑒定中，性能是一個非常重要的指標，因為它直接關系到建筑的安全性和使用壽命。

首先，性能指標可以用來評估建筑材料或構件的質量。例如，通過測試混凝土的抗壓強度，可以判斷混凝土的強度是否達到了設計要求，從而確保建筑的安全性。同樣地，通過測試鋼材的屈服強度和延伸率，可以評估鋼材的質量和可靠性。其次，性能指標還可以用來評估建筑材料或構件的使用壽命。例如，通過測試瀝青混合料的抗老化性能，可以預測其在使用過程中的壽命，從而選擇合適的維護和保養方案。同樣地，通過測試建筑材料的抗風壓性能，可以評估建筑在強風和臺風等惡劣氣候條件下的安全性和穩定性。最后，性能指標還可以用來指導建筑材料或構件的研發和改進[4]。通過測試新型建筑材料的性能指標，可以了解其優點和不足之處，從而針對性地進行研發和改進，推動建筑材料的技術創新和進步。

4 動力特性測試技術在建筑工程檢測鑒定應用中存在的問題及解決措施

4.1 試驗結果準確性不高，不能真實反映工程實際情況

在建筑工程檢測鑒定中，動力特性測試技術是一種常用的手段。然而，這種技術在實際應用中存在一些問題，其中之一就是試驗結果準確性不高。這意味著無法真實地反映工程實際情況，從而影響了對工程質量的判斷。

造成試驗結果準確性不高的原因有很多，其中一個主要的因素是試驗操作不規范。由于建筑工程的特殊性質，試驗操作需要非常細致和精確。如果操作人員沒有得到足夠的培訓和指導，就容易出現錯誤，從而導致試驗結果的不準確。

4.2 試驗過程中需不斷調整參數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的試驗過程中，為了提高工作效率，不斷調整參數和控制方法是必不可少的。試驗人員需要根據不同的實驗對象和試驗要求，合理設置試驗參數，如試驗載荷、振動頻率、振動方式等，以便獲得準確的測試數據。同時，試驗過程中需要對參數進行實時監測和調整，以保證試驗結果的可靠性和準確性。

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

為了解決試驗過程中的問題，需要采取一些有效的措施。首先，可以通過優化試驗方案和參數設置，減少試驗次數，提高試驗效率。其次，可以引入自動化控制技術，實現對試驗參數的自動調整和控制，降低人力資源的消耗。此外，還可以采用一些新的測試設備和儀器，提高測試精度和效率，從而實現試驗成本的降低和工作效率的提高。

4.3 缺乏必要的數據采集、分析與處理手段

缺乏數據采集手段是影響動力特性測試技術在建筑工程檢測鑒定應用中的一個重要問題。在建筑工程檢測鑒定中，需要獲取大量的數據進行分析和處理，以確保測試結果的準確性和可靠性。然而，由于缺乏必要的數據采集手段，往往會導致測試數據的不完整和不準確，從而影響測試結果的可信度和準確性。

另外，缺乏數據分析和處理手段也是影響動力特性測試技術應用的一個關鍵問題。數據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據的質量和準確性，從而為工程的安全和可靠性提供有力的保障[5]。然而，由于缺乏相應的數據分析和處理手段，往往會導致測試數據的質量和準確性無法得到有效的保障，從而影響測試結果的可信度和準確性。

為了解決上述問題，需要采取一系列有效的措施，包括引進先進的數據采集、分析和處理技術，提高測試數據的質量和準確性；加強對測試數據的管理和保護，確保測試數據的安全和可靠性；加強對測試過程的監督和管理，提高測試的規范化和標準化程度。只有通過這些措施的有效實施，才能夠有效地提高動力特性測試技術在建筑工程檢測鑒定應用中的可靠性和準確性，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的應用案例

在建筑工程檢測鑒定中，動力特性測試技術是一種常用的方法。該技術可以通過檢測建筑物的振動特性，對建筑物的結構穩定性進行評估。下面，我們將介紹幾項動力特性測試技術在建筑工程檢測鑒定中的應用案例。

第一種應用案例是在地震災害評估中。在地震發生后，動力特性測試技術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，動力特性測試技術被廣泛應用于對受災建筑物的抗震能力進行評估和檢測。

第二種應用案例是在建筑物加固設計中。動力特性測試技術可以用來評估建筑物的結構穩定性，從而為建筑物的加固設計提供重要參考。例如，在日本東北地區的一些老舊建筑物的加固設計中，動力特性測試技術被廣泛應用。

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

第四種應用案例是在建筑物結構診斷中。動力特性測試技術可以用來診斷建筑物結構的問題。例如，在中國北京市的一些老舊建筑物中，動力特性測試技術被應用于診斷建筑物結構的問題。

6 結語

建筑工程檢測鑒定中動力特性測試技術的應用對于保證施工質量具有重要意義。隨著人們生活水平和居住條件的提高，建筑工程項目數量不斷增多，而工程勘察設計工作是影響工程造價控制與管理的關鍵因素之一。因此對工程施工過程進行科學有效地監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的科學應用，能夠確保工程在安全、經濟、高效的前提下實現預期目標。