三軸同步測(cè)試的重要性在于它能完整、真實(shí)地捕捉到地面振動(dòng)在三維空間中的所有矢量信息,而這是單軸或分時(shí)測(cè)試無法做到的。這對(duì)于振動(dòng)分析、評(píng)估和決策至關(guān)重要。
1.
振動(dòng)本質(zhì)上是三維矢量地面振動(dòng)并非只在一個(gè)方向上發(fā)生。當(dāng)一個(gè)振動(dòng)事件(如施工、打樁、爆破、交通)發(fā)生時(shí),它產(chǎn)生的振動(dòng)波會(huì)以多種形式在地面?zhèn)鞑ィ饕ǎ?
壓縮波(P波):質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向一致,通常速度*快。
剪切波(S波):質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直。
表面波(瑞利波、樂夫波):沿地表傳播,能量衰減慢,對(duì)建筑物影響*大,其質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)三維橢圓。
如果只使用單軸傳感器(通常只測(cè)量垂直方向),您會(huì)錯(cuò)過水平方向的振動(dòng)能量,從而導(dǎo)致對(duì)振動(dòng)總強(qiáng)度的嚴(yán)重低估和誤判。
2. 準(zhǔn)確評(píng)估振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)和人體的影響
不同的結(jié)構(gòu)和人體對(duì)不同方向的振動(dòng)敏感度不同。
對(duì)建筑物的影響: 垂直振動(dòng):主要影響樓板、梁等水平構(gòu)件,可能引起居民不適(“樓板在抖”)。
水平振動(dòng):對(duì)建筑物的立柱、承重墻等豎向構(gòu)件更為危險(xiǎn),是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞甚至損壞的主要原因。歷史建筑、老舊房屋對(duì)水平振動(dòng)尤其敏感。
只有三軸同步數(shù)據(jù)才能**評(píng)估振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)整體造成的應(yīng)力和潛在風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)人體舒適度的影響:
ISO
2631等人體暴露于振動(dòng)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)明確要求同時(shí)考慮三個(gè)軸向的振動(dòng)值,并通過加權(quán)計(jì)算來得出整體感知和舒適度評(píng)價(jià)。忽略水平方向會(huì)嚴(yán)重低估振動(dòng)對(duì)人體的實(shí)際影響。
為什么不使用分次單軸測(cè)量?
有人可能會(huì)想,我用一個(gè)單軸傳感器測(cè)三次(X, Y, Z方向)不也一樣嗎?**不行,原因如下:
非同步性:振動(dòng)事件是瞬時(shí)的,每次振動(dòng)的強(qiáng)度、頻率都可能不同。分次測(cè)量得到的數(shù)據(jù)在時(shí)間上完全錯(cuò)位,無法進(jìn)行矢量合成,計(jì)算結(jié)果毫無意義。
無法捕捉真實(shí)峰值:振動(dòng)的*大峰值可能只出現(xiàn)一次,分次測(cè)量很可能在某一次測(cè)量中錯(cuò)過了全局*大峰值點(diǎn)。
效率低下:在同一地點(diǎn)進(jìn)行三次布置和測(cè)量,工作量是三倍,且無法保證測(cè)試條件完全一致。