1、ICS 17.160;9 1. 120.25 J 04 中华人民主t/、GB 不日国国家标准GB/T 141 24-2009/ISO 4866: 1990 代替GB/T14124-1993 机械振动与冲击建筑物的振动振动测量及其对建筑物影响的评价指南Mechanical vibration and shock-Vibration of buHdJings-Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation. of t1eir effects on buildings (ISO 4866: 1990 , IDT) 2009-04
2、-24发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2009-12-01实施发布GB/l 14124-2009/ISO 4866: 1990 自次前言.1 引言.II l 范围2 规范性引用文件3 应考虑的与振源相关的因素4 与建筑物有关的因素.2 5 需要测量的数据.6 测量仪器.4 7 传感器的位置和安装.4 8 数据的收集、处理和分析.9 数据评价的方法.7 附录A(资料性附录建筑物的等级划分.10 附录B(资料性附录)根据质点速度峰值估计峰值应力.14 附录c(资料性附录)随机数据附录D(资料性附录)预测建筑物的固有频率和阻尼.16 附录E(资料性附录结构的
3、基础和土壤之间的振动相互作用.20 参考文献.24 GB/T 14124-2009/180 4866: 1990 前言本标准等同采用IS04866: 1990(机械振动与冲击建筑物的振动振动测量及其对建筑物影响的评价指南及补充件1:1994和补充件2:1996。本标准做了如下编辑性修改z-用本标准代替本国际标准;一一删去国际标准的前言。本标准代替GB/T14124-1993(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。本标准与GB/T14124-1993比较主要技术变化如下:一一上一版本为等效采用，本标准与IS04866一致性程度为等同采用;一一根据补充件1:1994和补充件
4、2:1996进行了修订，即增加了附录D和附录E。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E均是资料性附录。本标准由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会CSAC/TC53)提出并归口。本标准起草单位:清华大学、郑州机械研究所、交通部公路科学研究所、大连理工大学。本标准主要起草人:王宗纲、韩国明、何玉珊、刘文峰、朱彤。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T14124-1993. I G1B/T 14124-2009/150 4866: 1990 百古阳人们逐渐认识到建筑物一定会受到振动。在设计时，必须要考虑到结构的完整性、建筑的服务功能以及与环境的适应性，同时还要考虑到对
5、历史建筑的保护。建筑物的振动测量一般出于以下的目的z一-发现问题。当建筑物的振动引起居住者表示担心的量级时，向居住者提供一份证实此振动量级是否会对结构完整性产生影响的报告就显得十分必要。一一有选择的测量。当某个使用工况己设定好最大振动量级后，必须测量那些振动数据并提供相应的报告。一一记录。设计中己考虑了动态载荷，为了检验预期响应进行测试，并且提供新的设计参数。可以使用环境激励或者其他强迫振动的加载方式。例如对结构施加强烈的振动就可以知道结构的地震响应对结构的使用是否有影响。一一-诊断。当确定振动量级的影响需要进一步调查时，可通过副主所得的振动数据进行诊断。另一个诊断方法是通过结构对环境或者其他
6、强迫振动荷载的响应，来得出结构的运行状态。例如像地震那样的强迫振动。如此多样的目的促使对许多从简单到复杂的测量系统，展开了各种形式的研究(见9.2)。许多对此感兴趣的单位需要关于最适合的测量方法、描述和评估那些振动对建筑物影响的适用的技术指导。这些既可应用于已经存在的建筑，它们可能会受到某些新的或者改变了激励条件的影响，也可应用于那些意义重大的建于可能受到强烈激励的环境中的建筑物的设计。通过计算也可以将振动的影响效果写进报告里去(见9.1)。尽管可以使用本标准的内容来评价结构的相对振动烈度，但是没有对任何量级的振动提出是否可以接受。本标准也未考虑经济与社会这些受国家体制彭响的因素。E G/T
7、14124-2009/150 4866: 1990 机械振动与冲击建筑物的振动振动测量及其对建筑物影响的评价指南1 范围本标准规定了评价振动对建筑物影响所需进行的测量和数据处理的基本原则。这里关心的除振源的动态范围、颜率或其他参数以外，并不关心振源本身。结构振动的影响的评价主要是针对结构的响应，并且包括适当的分析方法，用以确定频率、持续时间和幅值。本标准只适用于结构振动的测量，不考虑声压及其他形式的压力波，但是需要考虑这些激励的响应。这里定义的建筑物是地面上的且有人居住的，某些特定的厂房像柱、烟囱、井架、构筑物等不在考虑的范围内，虽然他们经常有工作人员进出。建筑物的结构响应与激励源有关，制定本
8、标准的最终目的是检验建筑物受振源(即激励的频率、持续时间、幅值等)作用下的测量方法。我们关注的激励源主要有地震、爆炸、风压、声震、内部机器、交通、建筑施工等。注:人工激励与地应是很不一样的，地震更剧烈旦持续时间很长，而且比人工振源深得多.地震能在很长的距离内产生破坏，而且地应有大得多的能量释放，还会产生一些不同形式的波。因此，同样的参数值(如质点峰值速度对建筑物的影响是不相同的。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新
9、版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ea和导则:冲击(lEC 60068-2亿7:1987 , IDT) GB/T 13441. 2-2008 机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第2部分:建筑物内的振动(1Hz80 Hz) (l50 2631-2:2003 ,IDT) GB/T 14412一2005机械振动与冲击加速度计的机械安装(I505348: 1998 , IDT) 150 2041: 1990振动与冲击术语150 4356: 1977 结构设计基础在适用性极限状态的建筑物的变形3 应考虑的
10、与振源相关的因素3. 1 建筑物振动响应的特性振动的类型可以分为以下两类za) 确定的;b) 随机的。进一步分类见8.20对于每种形式的振动，都必须给出必不可少的信息，以便给此种振动下定义，见1502041: 1990。3.2 持续时间动态激励力的持续时间是一个很重要的参数。在本标准中响应可以认为是连续的或瞬态的，它主要取决于激励的类型。响应的类型由与结构响应有关的时间常数和激励力函数形式之间的关系来确定。1 GB/T 14124-2009/ISO 4866: 1990 式中:=一r 2己fr一一表示阻尼的影响，取决于激励的种类(线性或非线性hf，-一共振频率。这样两种情况(不管激励是确定的还
11、是随机的)可以被定义为:一一连续的:如果施加在结构上的力持续时间超过5飞，那么就认为是连续的;一一瞬态的:如果施加在结构上的力持续时间少于5，那么就认为是瞬态的。. ( 1 ) 因为自然发生的力函数不经常表现，其响应不易归人即一类。例如，即使有若干间隔的爆破也认为是瞬态的。3.3 频率和振动强度的范围我们关注的振动频率范围取决于激励频率范围内频谱成分的分布和建筑物的响应，这充分说明频谱成分的分布被视为振动输入的重要特征。简而言之，本标准涉及的频率范围为O.1 Hz-500 Hz。这就包括了各类建筑物和建筑结构对自然振源(风和地庭)以及人工振源(施工、爆破和交通)的响应。室内设备要求能移记录更高
12、的频率。人为的振源引起建筑物破坏的频率范围大多在1.0 Hz-150 Hz以内，而如同地足之类的自然振源，通常在0.1Hz-30 Hz范围内。风激振产生的影响，颜卒范围大多在0.1Hz-2 Hzo 我们关心的振动孟级从很小的到每秒几百运米的范围内，其盐级主要取决于频率。4 与建筑物有关却因素建筑物及其构件对动态激励的响应取决于其自身固有的特征(如固有颜率、模态振型和模态阻尼)和激励的频谱曲线。尤其遇到高响应量级和长时间暴露时，需要考虑累积效应，此时有可能产生疲劳损伤。4. 1 建筑物的类型和边界条件对于建筑物的定义，在第1章中已经说明。为了恰当地表述振动对建筑物的l响和凶主结果，并划分范围，前
13、要给建筑物分类。本标准的分类详见附录Ao4.2 圄有坦率和阻尼建筑物或其部件的固有频率会最响其对激励的响应。固有频率可以由环境激励的低量级的响应谱分析或者使用激振器等方法求得。当估算可能具有的振动烈度时，如果不进行应有的分析，则可以应用关于建筑物高度与基本周期的经验公式求得出问5。通过实验表明.3m-12 m的低层建筑物的基本男切频率范围为4Hz-15 Hzo阻尼特性通常与振动幅值有关。固定结构的固有频率和阻尼特性，将在本标准的附录D中说明。4.3 建筑物的基底尺寸地面波动产生的振动其波长从几米至几百米。较短波长激励引起的响应比较复杂，同时，地基也起到滤波的作用。除了频率特别高的振源(如岩石爆
14、破以外，一般民用建筑的基底尺寸都小于振源的特征波长。4.4 土壤的辛苦晌目前的地震工程研究中，需要考虑土壤的影响问。这样的动力相互作用的评价有时候被认为靠人为振动来证实是要求测定地面材料的剪切波波速或动态刚度模量。经验的、数值的或分析的方法可以由一些资料得到70 在软土和填充土上的地基可能由于遭受地面振动而沉陆或者失去了承载能力。这种效应的危险程度随着土攘颗植大小、密实度、饱和度、内应力状态及地面振动的峰值加速度和持续时间的不同而产生GB/T 14124-2009/ISO 4866: 1990 不同的效果。松散、元蒙古性的饱和沙土特别容易受到破坏。在评价振动烈度及诊断有关震害时，这是必须要注意
15、的89(见附录A)。5 需要测量的数据真实的振动输入和响应的特性可能受到不同的位移、速度或加速度传感器的影响，传感器拾取速度或加速度运动，并能够提供振动的时程曲线记录。在掌握传感系统准确的传递函数后，每一种量都能通过积分或者微分的方法转换为其他的量。对传感器和整个仪器系统的振幅-相位响应，在较低的频率段进行积分时要更加细心(见第6章)。只要传感器满足物理量转换、数据处理和表示的要求(见第6章), 就可以用所选择的量表述。根据经验建议在不同情况下优先的测量参量见下面的表1.表1在各种振源条件下结构晌应的典型范围振源类型频率范围帽值范围质点速度范围质点加速度范围时间特征测盘Hz m mm/s m/
16、s2 交通运输z公路、铁路、地1-80 1-200 0.2-50 0.02-1 C/T pvth 面传播爆破振动1-300 100-2500 地面传播0.2-500 0.02-50 T pvth 打桩1-100 10-50 地面传播0.2-50 0.02-2 T pvth 室外机械1-300 10-1 000 地面传播0.2-50 0.02-1 C/T pvth/ath 声响交通运输、10-250 1-1 100 0.2-30 0.02-1 C pvth/ath 室外机械外界气压1-40 T pvth 室内机械1-1000 1-100 0.2-30 0.02-1 C/T pvth/ath 人的
17、活动:a) 冲击0.1-100 100-500 0.2-20 0.02-5 pvth/ath T b) 直接的0.1-12 100-5 000 0.2-5 0.02-0.2 地;t0.1-30 10-105 0.2-400 0.02-20 T pvth/ath 风0.1-10 10-105 T ath 室内声响5-500 C一-连续的，见3.1和3.2;T一一瞬态的，见3.1和3.2;pvth一一质点的速度时间历程;ath-质点的加速度时间历程.注1:以上所给的范围是极端情况，而给出的值可能是经验的也可能是测试的。位移幅值和频率的极端范围不能用来推导质点的速度和加速度回注2:给出的频率范围参照
18、建筑物和建筑构件对具体激励形式的响应，仅是指导性的。注3:在给定的范围内的振动值要予以重视.目前尚无某个标准能涵盖所有建筑物、及其状态和暴露持续时间的所有种类，但许多国家的法规将建筑物的基础上每秒几毫米的峰值点速度作为有明显效应的界限。质点速度峰值为每秒几百毫米时，产生损伤的可能性很大。对低于人们所能感觉的振动量级见GB/T 13441. 2-2008)，在精密的生产工业过程中可能要予以重视。3 GB/T 14124-2009/lS0 4866:1990 6 到量仪器6. 1 一般要求通过测量得到的振动数据用于进行分析评价或诊断，或者是为了监测是不是达到了预先估计的某个界限值。为了评估的需要，
19、必须满足第3章和第7章的规定，以及第9章中描述的评价方法。单一的测量系统不可能满足本标准所指各类结构以及对结构输入的频率和动态范围的各项要求。测量系统包括以下设备z一一传感器(见6.2); 一一信号调理设备;-一数据记录系统。当它们连在一起使用时，需要对整个测量系统规定其频响特性(幅值和相位)。所测量的运动是否接近真实运动的程度取决于检测系统的特性和使用的评价方法。对9.2.2和9.2.3中的最低要求，是通过多次重复测量质点峰值速度来确定振动的特性。对9.2.4中的最低要求，是记录足够长时间的振动时间历程，并且保证足够的精度建立其谱特性。振动时间历程采用模拟或数字的方法均合乎本幸要求。6.2
20、传感器的选择传感器的选择对于正确评价振动是很重要的。通常，传感器按其线性输出的信号可以分为两类，即高于或低于传感器自身敏感元件的固有频率。广泛用于结构振动贝I中的速度传感器或地层检波器是一种典型的工作频率高于自身固有频率的电磁式传感器。而压电式加速度传感器的工作频率，通常低于自身固有频率。有些电磁式传感器在低于自身的固有频率情况下工作，如广泛采用的强足仪。在实践中，使用来自低频段工作的速度型传感器的相位信息时，应该谨慎对待。如果振蝠和相位两者的响应是临界的，则应该确保整个剖试系统的线性性能，最佳选择是仪器下限截止顿率与所需测量的最低频率相差10倍。测量信号一般高出背景噪声5dBo 速度传感器能
21、够输出较强的信号，可以简化整个目孟装置。如果需要质点速度的话，在选择压电式加速度传感器时，就要对其输出信号进行积分。对于瞬态振动来说，还需要检验整个剖量装置的响应。6.3信晦比信噪比通常不应低于5dB。如果信噪比在5dB-10 dB之间，应该修正(即减小测试值，并且提出修正方法的报告。背景噪音是指所有不民于所研究现象的信号的总和。7 传感器的位亘和安装7. 1 位置7. 1. 1 总则确定建筑物振动的固有特性需要一定数量的剖点，这些测点的位置和建筑物的大小及复杂程度有密切的关系。如果是监测强迫振动，较好的位置是在建筑物的基础上，当元法在基础上测量时，典型测点可以设置在基础底板主要承重外墙的底部
22、。由交通运输、打桩、爆破，特别是在远距离激振所引起的振动测量表明，振动在建筑物内可能会放大，并且与建筑物的高度成正比，因此有必要在建筑物内的几个剖点进行同步测量。在基础和室外地面上的同步测试可以用来建立传递函数。高于四层(句12m)的建筑物，应每隔四层和在顶层设置剖点。长度大于10m的建筑物，应沿水平方向约每隔10m设置一个副点。由于用户和进一步观测的需要，可以增加测点。分析方式的选择、副点位置的确定取决于所关注的模态。在大多数情况下，出于经济上的考虑，仅识别整体结构的基本模态和最大响应，并对如楼板、墙和窗等构件进行观测。4 GB/T 14124-2009/180 4866: 1990 7.
23、1. 2 建筑物内的测量在建筑物内，传感器的布置取决于所关注的响应。如在7.1.1所述，来自地面的振源作为建筑物的输入振动，最好通过基础上或其附近的测量值来评定。从整体来说，结构剧烈振动或者建筑物剪切变形的确定，需要直接在具有结构刚度的承重构件上测量，这通常是指互为直角的三个分量的测量，但也不排除其他的布置方法。有时，所关注的楼板或者墙在跨中的振幅最大，虽然有时振动强烈，但通常与结构的整体性元关11。在建筑物内，与振源有关的研究通常需要经历多次重复的探索试验。在从事与设备有关的测量中，如监测对振动敏感的计算机、继电器和其他装置时，测量应反映输入的振动。测点应设置在基础或者设备的构架上。在此种情
24、况下，如果可能，为了测量更准确，应关闭设备。在进行与地面传播的振动有关的测量中，如研究地面振源，通常把振源和传感器之间的连线方向，作为传感器径向的定位方向，当研究结构对地面振动的响应时，根据结构的主轴和副轴定位比较实际。在地面上或者地下所进行的振动测量可能受到变化的表面波振动幅度沿一定深度的影响，因此，建筑物基础可能处于一种与地面上所观测到的不同的运动，这取决于波长、基础深度和地质构造等条件。关于风所引起的振动，垂直分量通常被忽略。测量仪器应按转动和平动模态布置。7.2 传感器的安装7.2. 1 与结构构件的连接振动传感器在振动结构构件或基础上的安装应该满足GB/T14412-2005中对加速
25、度传感器的要求。其目标是不引人附加响应，真实地再现结构构件或基础的运动。在三轴向传感器的安装中要小心谨慎，以避免传感器的摇摆或弯曲。安装在建筑物构件上的传感器和监测单元的质量应不大于该建筑物或所测构件质量的10%，而且安装要尽可能做到坚固、轻巧。应避免采用托架，最好将三个单轴向的传感器用螺栓或者高分子树脂牢固地安装在一个固定的金属立方体的三个面上。用膨胀螺栓将传感器的底座固定在建筑物的构件上，在轻质混凝土构件上应该选用石膏接合。在特殊的环境下，可以用胶粘结或者磁座吸附传感器。对于室内水平表面上的测量，尽管机械式固定更好，但是在加速度低于1m/s2的情况下，也可以采用双面胶将传感器固定在坚硬表面
26、的方法。在具有柔性覆盖层的楼面上测量结果会失真，应该避免采用。如果必须采用这种方法，则需要对传感器安装件进行不同质量和连接条件的对比测试，以此来评价柔性覆盖层的影响。7.2.2 与地面的连接如果土壤的条件允许的话，可以将传感器固定在一根穿透地表松散层的刚性钢棒上(直径不小于10 mm)。钢棒伸出地表面不超过几个毫米。必须注意确保钢棒与土的紧密接触。在预计加速度大于2 m/s2的情况下，需要与地面稳固安装，以防滑移。传感器必须安装在地面以下时，为了把结合的失真减小到最小，埋入深度至少为传感器的(包括安装装置)主要尺寸的三倍。也可以选择将它们固定在质量比Cm/p川，其中为土壤密度，m为传感器和平板
27、的质量，r是平板的等效半径不大于2的具有刚性表面的平板上，例如可以是一块砌筑的平稳的铺路板，对大多数的土壤而言，p的范围是从1500 kg/m3到2600 kg/m3o 8 数据的收集、处理和分析8. 1 总则测试的目的是要获得充分的信息使按所选用的评价方法进行评价时具有足够的置信度(见第9章)。5 GB/T 14124-2009/ISO 4866: 1990 确定振动特性所需的信息数量，随振动复杂程度的增加(如由简单周期性的至非平稳随机的和瞬态的运动而适当增加。造用于确定某一特定频率范围内的周期性运动的数据收集系统，可能不适用于更为复杂的运动，甚至连单一参数的指标(例如质点速度峰值)也不能建
28、立。8.2 鼓据的描述通过物理过程的观察得出的任何数据能被广泛地描述为确定的或者随机的数据。确定性数据是指那些能用明确的数学函数来描述的数据。图1给出了可能遇到的数据种类，每一种类的描述在IS0 2041: 1990中给出。确定性的数据准周期性的正弦的复合的瞬态的冲击的a)确定性数据随机的数据非平稳的各态历经的非各态历经的自平稳的弱强b)随机数据固1数据的分类8.3 鼓据分桥方法根据图1确定数据的种类后，分析的类型就可以确定。如果数据是确定性的，通常简单的分析(r. m. s. ，峰峰值，均方根值)就能满足。在非周期的确定性数据的特定情况下，确定峰值不需要经过预处理(虽然直流分量可以通过分析己
29、捕捉到的记录信号前的数据加以补偿)，详见参考文献口oJ和口2J。通常，40dB的动态范围就够了，50 dB则更好。6 GB/T 14124-2009/ISO 4866: 1990 随机数据需进行平稳性检验(见参考文献口3J)。如果认为数据是平稳的，则在附录C中所概述的方法是适用的，详见参考文献10J、12J、13J和14J。9 数据评价的方法9. 1 总则测量数据的评价既要反应测量的目的，又要反应研究的类型。为了预估全部响应分析的结果，需有结构的详图和相关状态的信息，但通常不易全面获得。因此，研究人员要有适当的方法对与结构或构件有关的损伤概率的振动烈度进行评定。在评定中需要考虑以下的因素:a)
30、 基本结构和构件(墙、楼板、窗)的共振频率;b) 基本结构和构件的阻尼特性;c) 建筑物的类型及其状态和材料性能;d) 频谱结构特性;e) 激励特性;f) 变形形式;g) 幅值响应的非线性度。本标准虽然主要涉及到响应的评价和测量，但是进行评价时，要注意到振源、整个测试系统的通路和传递函数。9.2 研究类型列于9.1的a)g)中关注的许多重要参数，能很快确定测量设备的选用、建筑物内测点的定位、记录装置类型、数据通道或所需测点的数量，对现象监测的持续时间和数据的收集速度等。在第6章和附录C中关于设备要求的概述中，已对仪器按不同情况提出的要求进行安排以便于选用。此外，指明研究中所采用的复杂程度也很重
31、要。用单一的量描述振动环境的仪器，如那些用于人体反应和机器状态的仪器，只要考虑到有限的频率响应，即可用于初步测量。对本标准而言，己考虑到初步评定、检测程序、现场勘测和详细的工程分析。9.2.1 初步评定通常在现场测量前，可能需要单凭室内研究对振动问题做出评价。若有振源的参数和建筑物的响应特性，诸如基频和阻尼等数据，就能用经验方法估计响应。9.2.2 初步探测在一幢大楼或者一个区域内，只要进行有限的振动测量，就能指出需要进一步研究的问题。此时，误差通常是很大的(见9.2.3)。9.2.3 现场测量现场测量由有限数量的振动测点组成(见7.1)。为了评定振动烈度，常与规范或者条例中规定的值作对比。在
32、有充分的时间能使振动再现的情况下，位于靠近振源的基础平面上保留一个参考点，其他不同的测点可以采用同一个传感器。关于初步探测(见9.2.2)和现场测量，其测量精度应与所采用的振动指标和经验关系式的不确定度接近。单一的参数指标，诸如质点速度峰值或质点加速度峰值及均方根值，在置信度为68%的情况下其误差一般在士10%以内。9.2.4 工程分析当极为重要的复杂结构，遭受振动激励的量级达到了需要认真考虑其后果时，需要更为详细的方法来评定结构的性能。应在一定数量的测点上安装监测时间历程的仪器，以确保振动不超过结构规定的限值。7 GS/T 14124-2009/ISO 4866: 1990 如果需要获得地面
33、对基础的传递函数，则应在基础上和基础外边的地坪上进行同步记录。基础上的测点位置设置在地下室承重墙上或基础的底层平面处。剖点的数量及位置要根据建筑物的特性、监测期间须重点观察的部位来确定和调整，并应尽可能的测量到建筑物的固有频率。在振动时间持续比较长的条件下，应使用相同的传感器测试振源附近基础平面内不同的参考点。对极其重要的结构，不但须进行响应分析，还应对结构的荷载进行评估。完整的工程分析要求系统所检测到的频率值达到1%和阻尼达到10%的精度。9.3 监控工作的报告报告格式应与研究的型式一致(见9.2)，但至少应包括下列内容za) 危害分析1) 振源描述;2) 按照附录A中说明建筑物型式和状况;
34、3) 测量目的;4) 所采用的标准和研究类型。b) 测量1) 传感器的布置和连接方式。2) 传感器、信号调理装置和记录设备类型及组成。3) 仪器设备系统校准系数。的频率范围和线性度。5) 误差来源的评估。的对于监控或现场测量(见9.2.2和9.2.3)，进行质点速度峰值的连续记录已经足够。对于进一步研究(见9.2.4)，应采集足够长的时间历程记录。c) 建筑物的检查1) 在振动出现之前对建筑物进行检查，并用图表报告裂缝和其他损伤E2) 在振动出现之后对同一建筑物进行检查;3) 对所观察到的损伤进行评价。d) 参考其他相关的标准。9.4 颈副评估现有的建筑物可能暴露于(内部或外部)新的振源，需要
35、对预期的振动响应进行评估。给出关于输入特性和结构的充足的信息，一种或多种数值分析技术，如响应谱、傅里叶响应、时间步长积分等可以用于重要的建筑物的预评估问。另外，某一特性指标，如(位移、速度及加速度)运动量(见9.6)，用适合于该建筑类型的经验数据，可以作为相对的预期性能川。在频域内，表示振动的方便办法是工程中广泛应用的响应谱法川(见GB/T2423.5-1995)。对元阻尼的特殊情况，它接近傅里叶幅值谱。大多数情况下，虽然动态剖试方法是有效的【7，仅有结构的响应特性是不完全的。9.5 现有建筑物振动研究的评价对现有的建筑物振动状况的评价，可用不同于9.2中所描述的那样复杂的步骤进行。振动烈度可
36、以用应力或者运动量来表达，在某些情况下，直接观察裂缝的开展或者延伸，可以提供有关响应的有价值的信息，并可以指出结构进一步恶化的情况旧旧。9.6 结构中作为振动烈度的指标的运动量在过去几十年的研究表明，振动烈度与对结构直接影响的位移、速度和加速度峰值相关。在构件上进行测量，如结构振动位移、速度和加速度峰值，能换算成应力来表达(见附录酌，并且与结构的容许应力有关。当运动量涉及在某些选定位置所即得的整体结构响应、结构的响应频率和阻尼，GB/T 14124-2009/150 4866: 1990 以及影响振动烈度的输入时间时，运动量可以作为一经验指标供该类建筑参考(见3.3)。上述部分参数包含于加速度
37、谱峰值或者速度谱峰值当中，可作为用于低矮(一至三层高楼)和整体建筑物16响应的一种损伤指标611。烈度的等级与建筑物的响应频率和激振频率的相关性可由经验关系式表示，该经验关系式严格局限在对应于建筑物的某段频率区间内，并且在不同的频带有不同的烈度等级。振动量级范围的概括性指南列于表1.9. 7 概率评价方法有关振动对建筑物的可察觉的影响(浅表性的、较小的和较大的损伤)的判据应采用概率的方法处理。考虑建筑物的年限和状况两者可能出现的各种的组合，可能难以制定出一个经济的绝对下限。特别是对一个在规定频率范围内地面运动的峰值(通常是质点速度)，或者一峰质点速度响应谱情况，则需换算成加速度或者位移来作为灾
38、害隐患的指标。通常以95%无影响的概率作为有影响的最小危害。通过对局部应变或相对位移的测量(如裂缝监测)，有助于对建筑物或者结构构件响应的评价。虽然这不属于振动状态的测量。但用所产生的动应力与设计准则比较来直接进行评价是允许的17。9.8 擅劳因素交变循环过多的重复应力会增加疲劳破坏的危险，对于钢构件的参考资料，可以作为设计规范，但不适用于混凝土、砖石和其他建筑材料，对这些材料的参考资料要进行进一步研究。对特殊结构、纪念碑等需考虑总计达1010次反复荷载的长期、低量级的振动:17709.9 损伤的描述作为本标准的目的，损伤分为以下几类:一一浅表性的，在清水墙表面上产生的发丝裂缝，在粉刷层或清水
39、墙表面上有裂缝的发展;此外，在砖或混凝土砌块结构的灰逢中出现的发丝裂缝。一一较小的，粉刷或清水墙表面产生较大的裂缝、松散和剥落，贯通砖或混凝土砌块的裂缝。一一较大的，建筑物结构构件的损伤，承重柱的开裂，节点酥松，砖石裂缝的扩展等。注:对损伤的描述在地震工作者所用的烈度等级中有相应的表达方式.9 GB/1I 14124-2009/lISO 4866: 1990 附录A(资料性附录)建筑物的等级划分.1 -般规定本附录根据建筑物对地面传播的振动的响应，为建筑物等级划分提供简单而有用的指导。对本等级划分而言，一个动力系统是由土壤和岩层、其中的基础(如果有的话).连同建筑物结构本身一起组成。表A.2考
40、虑了下列因素而给出十四个简化的等级z一一构造的形式(如表A.l所规定的); 一一一基础(见A.5); 一一土壤(见A.6);一一政治上的重要因素。表人1结掏按建筑物的组到分类建筑物组别(旦A.4)结构分类l 2 大型多层工业建筑物5至7层击，两至三层钢筋混凝土或钢结构的大型框架式工抗振能力依次包括抗店的;业建筑物。外培用护堵板和(或)砌块和砖砌筑或|1 递减大型结构，包括桥梁、堡垒、及防御预制的忍无的，并具有钢、预制或现浇混凝土楼板，I 构筑物混合式钢和钢筋混凝土大型工业建筑物水构架大型公共建筑物，包括抗5层至9层(或更高的公寓大匠、办公室、医院、2 口的钢筋混提土或钢的轻型框架式工业建筑物，
41、用砌块及砖砌筑或N制件的黑充墙，未按抗足设计木构架单层或者二层住房和辅助钢、铝、木或混凝土框架式单层中等轻型工业建3 用的建筑物，具有白充墙和(或)维护筑物，用内部的纵横交错培支撑具有轻质护培和轻墙，包括抗足的质驭充挡，包括抗2型的相当大多数的多层建筑物，用作介两层民用住房和辅助用的建筑物，用目筋的砌4 质仓库，或者5至7层甚至更高的块，砖砌或预制件建造，并具有回筋的楼板和屋面抗振能力依次住宅或全部是混凝土或类似结构，均为抗Q型的递减四至六层住房和城市用的辅助建4至10层民用和类似建筑物，主要用轻质承重砌筑物，用砌块或砖砌块体建造，较大块和砖砌体建造，大部分用相同材料的内瑞支持，5 的承童堵结
42、构，包括大型住宅和小型并且至少每陌一层楼用钢筋混凝土构件或者现浇富股式建筑楼板拉结2层住房和辅助用的建筑物，用砌块、砖砌体或者更差的用土建造，用2层民用住房和辅助用的建筑物，包括办公室;用6 木质楼板和屋顶。砌块、砖砌体、预制件建造，用木质的、预制或现浇用石或者砖建造的塔，包括抗;l钢筋混凝土楼板和屋面结构型的10 GB/T 14124-2009/ISO 4866: 1990 表A.1 (续)建筑物组别(见A.4) 结构分类1 2 高耸的教堂、大厅，类似用石或者砖等材料建造的拱形或绞结型结构，包括较小的拱型教堂和类似建筑物。7 构造笨重、低矮、(元十字支撑)的单层和两层及辅助用的建筑物，用轻质
43、材料、预框架式教堂和仓库型建筑，包括汽车制和(或现浇钢筋混凝土建造的较轻型结构抗振能力依次库、低矮的工业建筑、市政厅、庙宇、递减清真寺和类似的具有相当重的木屋顶和楼板的建筑物损毁的及近于损毁的和其他均处8 于易损状态的建筑物。上述所有7个等级中具有历史重要性的结构表A.2按建筑物的抗振能力和所能接受振动影响的窑限划分建筑物的级别结构分类见表A.1)建筑物l 2 3 级别4 5 6 7 8 基础的种类(英文大写)和土壤的类型(英文小写)1 Aa 2 Ab Aa Aa Aa Ab Ab Aa 3 Ba Ba Ab Ab Ac Bb Ac Ac 4 Bb Ba Bb 5 Bc Ac Bc Ba Af
44、 Ad Bd Bb Ba 6 Ca Af Ae Be Bc Bb 7 Cb Ca 抗振级别Be Bc 8 依次降低Cc Cb Bf Cd Bd Aa 9 Cc Bf Ce Be Ab 10 Cd 11 Cf Cf Ce Ba Cf Bc 12 Ca Cf Bd 13 Cb Cc Cd 14 Ce Cf 注:级别数高=要求防护的等级高.11 G/T 14124-2009/lSO 4866: 1990 频率范围取1Hz-150 Hz(见3.剖，它包括了在工业生产、爆破、打桩和交通运输中所遇到的大多数事件。只包括直接作用在结构上的振动，不包括在一定距离范围内，由工业机械输入到结构中的冲击振动，也不包
45、括打桩和爆破对结构所产生的冲击。本附录不涉及10层以上的结构。.2 包括的建筑物.2.1 在等级划分中包括下列结构:一一用于居住和工作的所有建筑物(住宅、办公室、医院、学校、监狱、工厂等h一一-公用建筑物(西方的市政厅、教堂、店宇、清真寺、较大的工业厂房式建筑物等); 一一具有建筑、考古和历史价值的较老的和古代的建筑物;一一根据建筑物实用规程设计的较轻的工业建筑。.2.2 在等级划分中不包括下列建筑物:一一较大的结构、诸如核反应堆及其附属结构，其他大的发电厂、轧钢厂、较大的化学工程结构，所有类型的大坝，以及装攘体和颗位材料的容器结构，如水塔和水箱、石油库、谷仓和其他筒仓等;一一所有的地下结构;
46、-一所有的海上结构。&.3 等级的确定(见，表A.2)用一个维修完好的建筑物作为参照物来确定等级。参照的建筑物不应有任何构造上的缺陷，也不应遭受过地层等的意外损伤，如果构造上不满足这些要求，应归人较低的级别。结构类型划分等级所排列的服序取决于其抗振能力，也取决于在结构上对振动影响所能接受的容许限度，及其在建筑、考古和历史上所评定的价值。在机械振动的:&响下，涉及结构响应的三个重要因素为:一一结构的种类(按A.4所规定的组别，初步划分的等级在表A.2中给出); 一一基础(见A.5); 一一-土壤的性质(见A.的。.4 结掏的种类&.4.1 第一组一一古代的较老的建筑物或接传统建造的结构本组中所考
47、虑的建筑物型式可分为下列两个组:-一较老的、老的或者古代的建筑物;一一使用传统的材料、方法和工艺，按较老的传统风格建造的所有现代建筑物。本组中建筑物由于使用软砂浆或熟石证等原因，通常具有较重的结构和很高的阻尼系数。本组还包括地震区内按传统修复的结构。本组中建筑物很少超过六层。.4.2 第二组一一现代建筑和结构本组中所考虑的建筑物型式是用各向连在一起的，用相对坚固的材料建造的所有现代结梅，通常总体重量较轻，阻尼较小。本组包括框架式建筑物，以及须经计算的承重墙式的建筑物。建筑物从单层到多层各式各样，包括各种型式的围护结构。本组还包括某些用现代的连接材料和阻尼材料建造的较为老式的建筑物。A.5 基础的分类基础划分为在A.5.1-A. 5. 3中所述的三个等级。A.5.1 A级A级包括下列基础类型:12 GB/1 14124-2009/JISO 4866: 1990 一-钢筋混凝土桩和钢桩E一一刚性钢筋混凝土基;一一木质群桩;一一重
