[發明專利]一種基于振動分析的幕墻板塊脫落風險判別方法

有效

• 申請號: 202010323712.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111678664B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 李鳳輝;夏慶;王波;鄭春;高崇亮;高勇勇;程超
• 申請（專利權）人: 中建深圳裝飾有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01N29/12;G06F30/20
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 周娓娓

本發明公開了一種基于振動分析的幕墻板塊脫落風險判別方法，包括以下步驟，步驟一、振動模態頻率獲取；步驟二、振動模態頻率修正，考慮結構膠老化和玻璃厚度因素；步驟三、振動模態頻率比較；步驟四、脫落風險判斷；針對單個玻璃面板特定階數的振動頻率，通過公式修正的方式考慮影響玻璃板塊振動模態的兩種主要因素，在此基礎上利用試驗獲取的圖表數據與同樣尺寸玻璃板塊的參考頻率相比較，判斷被測玻璃板塊的脫落風險。與目前已有方法相比，考慮因素更全面，適用性更廣，進一步推動基于振動分析的幕墻板塊脫落風險判別方法在實際工程中應用。

技術領域

本發明屬于幕墻檢測技術領域，特別涉及一種基于振動分析的幕墻板塊脫落風險判別方法。

背景技術

玻璃幕墻是建筑結構的外圍護結構，具有防風、防水等作用和裝飾美觀的效果。玻璃幕墻在長期使用過程中，其使用的結構膠、螺栓、龍骨等均存在不同程度的性能退化、松動和腐蝕等現象，影響了作用在幕墻玻璃上的粘結力和緊固力，造成幕墻玻璃松動，極端情況下幕墻玻璃可能脫落。幕墻玻璃的松動和脫落不僅影響其使用功能，如防風、防水等作用，其最大的危害是高空墜落所導致的人員傷亡和財產損失。近年來，我國發生了多起幕墻玻璃墜落事故，造成嚴重后果。

對于上述事故防患于未然的方法，一方面是改進設計方法和施工安裝技術等，另一方面需要對現有玻璃幕墻定期進行大規模檢測，尤其是超過設計使用年限，使用過程中長期遭受陽光照射、潮濕雨水和強風影響的玻璃幕墻。然而，目前適用于玻璃幕墻，且簡單、高效、可靠的松動和脫落風險檢測方法非常少。基于振動的方法是近年來由學者提出的一種玻璃幕墻松動和脫落風險檢測方法。該方法的主要原理為，幕墻玻璃的松動是由于其四周邊界條件發生了改變，而邊界條件的改變會影響到幕墻玻璃的自振頻率。因此，通過振動法測量結構某階振動頻率的改變可判斷其邊界條件是否變化，從而分析出幕墻玻璃的松動程度和脫落風險。

實際應用中，玻璃板塊的初始振動頻率往往是未知的，這種情況下，通常假設同一批次測試中，大量相同尺寸的玻璃板塊中只有少量玻璃板塊會發生脫落風險，此時，通過橫向比較，可挑選出少數振動頻率異常的玻璃板塊，認為其脫落風險較大。上述方法尚無法解決實際工程應用中諸多更普遍和更復雜的情況，玻璃板塊尺寸不同、厚度不同，固定玻璃板塊的結構膠老化程度不同。上述因素都在一定程度上影響玻璃板塊的振動頻率，從而影響脫落風險判別的正確性。因此，進一步發展新的基于振動分析的玻璃幕墻脫落風險判別方法對于保證幕墻結構安全、保證結構正常使用功能、保證人民生命財產安全具有重要意義。

發明內容

本發明提供了一種基于振動分析的幕墻板塊脫落風險判別方法，用以解決目前沒有簡單、高效、可靠的松動和脫落風險檢測方法的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于振動分析的幕墻板塊脫落風險判別方法，包括以下步驟，

步驟一、振動模態頻率獲取；選取玻璃板塊上的位置，進行振動激勵與采集，獲取振動頻率；

步驟二、振動模態頻率修正，考慮結構膠老化和玻璃厚度因素對振動模態頻率進行修正；

通過公式(a)來考慮結構膠老化的影響：

f_c1＝f_t+a·(y-1) (a)；

其中，f_c1為剔除結構膠老化影響后的修正頻率，f_t為結構膠老化影響的實測振動頻率，y為結構膠使用時間，單位為年；a為系數，通過試驗確定；

通過公式(b)來考慮玻璃厚度因素：

f_c2＝f_c1+mΔt (b)；

其中，f_c2為剔除玻璃板塊厚度影響后的修正頻率，Δt＝t-6為被測玻璃板塊與6mm玻璃板塊間差值；m為系數，通過試驗確定；