德国卡尔斯鲁厄理工学院的建筑材料研究院成立于1916年,主要研究领域包括:
l 地震工程
l 建筑强度提高
l 建筑状态监测
l 高强度材料应用
本次研究,学院使用Polytec公司的多通道激光测振仪MPV-800测量钢筋混凝土结构的梁。梁的长度6.5米,安装了27个光学头在预定的位置。本次研究的目的是评估梁在损坏过程中的振动特性(包括模态振型和共振频率)。利用这些测量数据,学院可以制定桥梁和建筑物状态监测的测量方案。
如上图所示,利用专门的支架将27个光学头放置到被测梁的上方。在梁的中间施加力的作用使梁产生变形。基本测量流程如下:
1) 使用橡皮锤激励梁
2) 在2KHz、4KHz和8KHz分别使用MPV进行触发测量
3) 在梁的中间施加力
4) 记录梁的损坏(视觉观察)
5) 释放力
6) 增加一级力再次测试
本次测量过程中共计采用了16组不同的力(逐级增加),直到梁损坏。以下是梁在11Hz, 45Hz 和 92Hz
时的振型。
观察时域信号我们可以看到,没有任何载荷的时候信号衰减的快比施加载荷以后。因此我们可以得到,材料的阻尼发生了变化,随着损坏的增加阻尼逐渐减小。
没有任何载荷的时候,信号衰减时间约1秒
14个测试周期后,信号衰减时间约2秒
梁损坏以后,信号的衰减时间约3秒