图书馆前环境水平震动测试分析.doc

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1、图书馆前场地环境振动测试分析摘要随着城市现代化进程的迅速发展，环境振动对城市生活和工作环境的影响已经引起公众的广泛关注，目前国际上已经把振动列为七大环境公害之一。环境振动问题是一个复杂的课题，针对这一课题最基本的工作是现场实测，得到环境振动的最原始数据，从而有针对性的探讨减轻环境振动的方法和策略。为了了解防灾科技学院图书馆前场地环境振动水平，对图书馆前场地开展相应评价，并为在该场地安放仪器设备进行评价，本人对该场地进行了环境振动测试分析。获取了场地的加速度时程，开展了相应的频谱分析。在对获得的数据进行分析处理后，对该场地的环境振动

2、水平进行了评价。得出图书馆前的一些场地特性，可为以后在学校建立一个立体的强震观测台网提供一系列的支持、为图书馆的结构抗震设计提供数据。关键词:环境振动;现场分析;频谱分析;加速度目录引言11振动测试的相关理论21.1振动观测的目的21.2振动观测的仪器21.3振动观测记录的常规处理分析22振动测试流程及方法32.1测点布置及现场环境介绍32.2测试仪器42.3测试安排及方法63测试数据处理73.1数据转换73.2matlab初步处理83.3时程分析、频谱分析83.4截取平稳段进行处理124结果整理及分析164.1完整记录数据处理成

3、果164.2截取平稳记录数据处理成果164.3结果分析174.4场地环境振动水平评价17结论18致18参考文献18引言图1防灾科技学院图书馆依靠图书馆，人们收集并记录了在实践长河中积累的科学、艺术、文学、音乐等各种活动。图书馆保存了所有的人类知识要素。图书馆同样是高等学校的一个极其重要的部门，对学校的教学、科研（育人）等工作起着举足轻重的作用，它既是培养人才的重要基地，也是学生构建合理知识结构的第二课堂。防灾科技学院图书馆是学校的标志性建筑，也是同学们光顾的主要场所，天人流量上万人。因此此有必要对图书馆进行环境振动测试，分析图书馆

4、现有的振动水平和传播规律，为图书馆的保护，收集、提供第一手技术资料。1振动测试的相关理论场地振动是由随机振源(包括自然因素，如地震、风振、火山活动、海洋波浪等;人为因素，如交通、动力机器、工程施工等)激发并经场地不同性质的岩土层界面多次反射和折射后传播到场地地面的振动，是地面的一种稳定的非重复性随机波动。同时，振动不同的频幅变化和作用历程，会引起岩土体的不同响应[1]。1.1振动观测的目的振动测试就是针对各类场地和工程结构布设振动观测系统，对场地以及各种工程结构的反应特性进行观测，获取真实可靠的地面运动记录和工程结构振动反应资料，

5、为研究地面运动的特性和工程结构抗震设计方法与技术提供重要的基础资料[2]。1.2振动观测的仪器测试振动的仪器主要包括拾振器和记录器两部分。拾振器是直接测量地振运动的装置。记录器控制振动仪的工作状态，并将拾振器测量的测点运动记录下来。拾振器拾振器是直接测量地振动的装置。从工程抗震设计和地震工程研究角度来说，地震动加速度和速度都是很重要的量。因为加速度是直接与力相联系的量，速度则与能量相联系。在振动观测中，通常测量的物理量是加速度，而度时程可以通过对加速度时程积分获得[3]。所以在振动观测仪器中，拾振器主要是加速度计。仪器要求：（1）

6、为完整描述一个测点的运动，需要同时测量三个方向的运动，即测点的竖向运动和两个互相垂直的水平方向运动。相应的记录器要求能同时记录三个通道的数据。（2）为了能够正确记录振动加速度的全过程，要求振动仪具有较宽的频带，理论上带宽至少应为0-50赫兹，仪器应能连续记录多次记录器记录器控制振动仪的工作状态，并将拾振器测量的测点运动记录下来。根据记录方式的不同，可以将记录器分为模拟记录式和数字记录式两大类，模拟记录式记录器一般将模拟振动信号（波形）记录在胶卷或照相纸上，数字强式则将模拟地振动信号通过模数转换器转换成数字信号记录下来。1.3振动观

7、测记录的常规处理分析振动动观测仪器获得的原始加速度记录是未经校正的加速度记录。为校正加速度记录需要进行必要的常规处理后才能提供使用。常规处理容主要包括零基线调整、误差校正、计算校正加速度时程、速度和位移时程、反应谱计算和傅里叶谱分析等，下面分别作一简单介绍。（1）零基线调整数字强震动仪记录通常可利用实际触发前一段时间的预存记录的平均值作为零位来调整零线。（2）傅里叶谱计算地振动不是简单的谐和运动，而是一种振幅与频率都在不断变化的随机振动。但对任何一次特定的地振动过程来说，总可以把它看成是由许多不同频率的简谐波组合而成的。振动记录的

8、频谱就是表示一次地震动过程中振幅与频率关系的曲线。反应谱实际上也是地振动的一种频谱。在地震工程中，除反应谱外，通常用到的频谱是傅里叶谱和功率谱，而在常规处理分析中一般只计算傅里叶谱[4]。2振动测试流程及方法研究场地的环境振动问题，现场测试尤为重要