關(guān)鍵詞標(biāo)簽： —發(fā)布時間：2022-08-10 23:46:09  —作者：房屋檢測鑒定

近幾年來,地震、臺風(fēng)自然災(zāi)害與火災(zāi)、爆炸等人為因素已對既有房屋造成了不同程度的損傷甚至破壞。

其次,當(dāng)前房屋結(jié)構(gòu)正朝著高層次、大柔度方向發(fā)展,因此在風(fēng)載、地震荷載及周圍環(huán)境作用下可能會產(chǎn)生危險振動。

再者,房屋在施工過程中,由于被偷工減料等原因未能達(dá)到設(shè)計要求,還有房屋使用過程中的隨意改造等,致使房屋使用安全難以得到保證。

房屋安全不容忽視,它是直接關(guān)系人民生命財產(chǎn)和安居樂業(yè)的大事,特別是近年來以人為本發(fā)展新概念的深入人心,使人們對房屋使用安全提出了更高的要求。社會的發(fā)展,對房屋安全鑒定水平提出了新要求,結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測是房屋安全鑒定的主要手段,這要求我們要全面做好房屋的質(zhì)量檢測工作。

因此,作為結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測重要手段的結(jié)構(gòu)動力檢測技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生,而且表現(xiàn)出了很大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間。本文就是從結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測角度出發(fā),結(jié)合工程實(shí)例,論述開展結(jié)構(gòu)動力檢測是提高房屋安全鑒定水平的重要手段和方法

1、結(jié)構(gòu)動力檢測技術(shù)

概念及原理

對房屋開展動力測試,利用結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)識別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù),由模態(tài)參數(shù)的性狀判定結(jié)構(gòu)質(zhì)量,即為結(jié)構(gòu)動力檢測。結(jié)構(gòu)動力檢測的基本問題是依據(jù)結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng),測得結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù),然后識別結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀態(tài)

建筑物的動力特性是建筑物自身固有的特性,一般是指建筑物的固有頻率(周期)、振型和阻尼比等。建筑物一旦出現(xiàn)損傷或其它質(zhì)量問題,這些參數(shù)也隨之發(fā)生改變。因此,結(jié)構(gòu)動力參數(shù)的改變可以視為結(jié)構(gòu)質(zhì)量發(fā)生變化的標(biāo)志。

當(dāng)前,結(jié)構(gòu)動力檢測被普遍認(rèn)為是一種很前途的檢測方法,它是結(jié)合系統(tǒng)識別、振動理論、振動測試、信號采集與分析等多學(xué)科的一門測試技術(shù),它的出現(xiàn)能較好彌補(bǔ)傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法存在的諸多缺陷和不足。特別是近年來,隨著能夠滿足結(jié)構(gòu)檢測要求的強(qiáng)大試驗和分析處理工具的出現(xiàn),高效模塊化、數(shù)字化的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)量測技術(shù)已為結(jié)構(gòu)動力檢測的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)大的支持,使得結(jié)構(gòu)動力檢測技術(shù)已走向成熟,在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用已日趨廣泛,不但是大學(xué)、科研機(jī)構(gòu),而且許多工程質(zhì)量檢測單位也已逐步開始使用。

結(jié)構(gòu)動力檢測方法優(yōu)點(diǎn)很多,如該方法可以不受結(jié)構(gòu)規(guī)模、復(fù)雜性及隱蔽性的限制,只要在可達(dá)到的結(jié)構(gòu)位置安裝動力響應(yīng)傳感器即可。另外,結(jié)構(gòu)動力檢測屬于結(jié)構(gòu)無損檢測范疇,對一些已建成投入使用,而不便采取破損檢測手段的工程結(jié)構(gòu)特別適用,滿足人們需求標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的需求。

2、工程應(yīng)用及意義

雖然結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型、阻尼比都可以通過理論計算求得,但通過測試得到的動力特性仍然具有重要意義。如果已經(jīng)有了結(jié)構(gòu)的實(shí)物或設(shè)計圖紙,并掌握所有材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù),那么原則上可以用有限元分析等數(shù)值計算方法求出結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。

然而由于諸方面的原因,例如:非線性因素,材料的不均勻性,阻尼機(jī)理的復(fù)雜性,再加上構(gòu)件與構(gòu)件、整機(jī)與基礎(chǔ)、基礎(chǔ)與地基的聯(lián)結(jié)剛度難以確定等等,使有限元計算的準(zhǔn)確性(甚至于可能性)受到限制。利用現(xiàn)場實(shí)測得到的結(jié)構(gòu)動力特性是建筑物建成后的實(shí)際動力特性,因此是準(zhǔn)確可靠的。

建筑物建成以后完好狀態(tài)下量測得到的結(jié)構(gòu)動力特性數(shù)據(jù),可作為基本技術(shù)檔案保存。建筑物一旦遭受地震等自然災(zāi)害或使用了一定的年限以后,再進(jìn)行測量,可以從中獲得寶貴的對比資料。

比如,房屋結(jié)構(gòu)破壞開裂后或結(jié)構(gòu)內(nèi)部有質(zhì)量問題時,結(jié)構(gòu)的自振周期會加長,振型會改變等,從結(jié)構(gòu)的自身固有特性的變化可以識別建筑物的損傷,為房屋安全鑒定提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。當(dāng)然,動力特性實(shí)測作為安全鑒定的一個手段,還要與其他鑒定方法一起工作,全面分析,綜合評定,才能得到滿意的結(jié)果,增加判定的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,提高房屋安全鑒定技術(shù)水平。

如若沒有房屋建成以后完好狀態(tài)下的動力特性數(shù)據(jù),我們可以根據(jù)測量大量相同類型房屋的情況,歸納實(shí)測經(jīng)驗公式,通過實(shí)測與經(jīng)驗公式(實(shí)測或規(guī)范經(jīng)驗公式)取值的對比,同樣可以從某個范圍上較好評價房屋的安全性。因為這方面尚缺少國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),致使該檢測方法的應(yīng)用受到一定的限制,但是動力檢測還是能彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測很多方面的不足,在實(shí)際的工程應(yīng)用中也得到了很好的效果。

3、結(jié)構(gòu)安全性鑒定和加固處理建議

通過對房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)場調(diào)查、檢測及結(jié)構(gòu)驗算分析,可得如下結(jié)論和建議:

1)根據(jù)現(xiàn)場量測,該房屋現(xiàn)狀良好,主要結(jié)構(gòu)和構(gòu)件尺寸與原設(shè)計基本相符,截面尺寸偏差在現(xiàn)行規(guī)范允許的范圍內(nèi),施工質(zhì)量較好。

2)根據(jù)混凝土回彈和鉆芯取樣的檢測結(jié)果,認(rèn)為結(jié)構(gòu)中的混凝土材料實(shí)際強(qiáng)度基本達(dá)到原設(shè)計強(qiáng)度的要求,但混凝土的碳化深度較深。

3)結(jié)構(gòu)動力測試結(jié)果表明,廠房雖已投入使用20多年,但實(shí)測頻率值大于經(jīng)驗公式取值,表明測試結(jié)果正常,從結(jié)構(gòu)動力學(xué)角度認(rèn)為結(jié)構(gòu)質(zhì)量狀況保持良好。

4)對原結(jié)構(gòu)竣工圖紙的檢查表明,該廠房結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施基本能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

5)建議設(shè)置沉降觀測點(diǎn),以滿足沉降觀測的要求。在以后的使用過程中應(yīng)注意對沉降的監(jiān)測,以便及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,確保結(jié)構(gòu)安全使用。 

6)由于混凝土的碳化深度較大,建議對外露的混凝土構(gòu)件進(jìn)行粉刷,防止碳化深度繼續(xù)增加。

4、結(jié)論與建議

1）隨著社會的發(fā)展,以人為本發(fā)展新概念的深入人心,人們對房屋使用安全不斷提出更高的要求,更加準(zhǔn)確科學(xué)鑒定房屋的安全狀況勢在必行,因此,作為房屋安全鑒定重要手段的結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測也將隨著社會的發(fā)展而發(fā)展。

2）建筑物的動力特性是建筑物自身固有的特性,一般是指建筑物的自振頻率(周期)、振型及阻尼比。從結(jié)構(gòu)固有特性的變化來識別建筑物的質(zhì)量狀況,結(jié)合靜力檢測識別和經(jīng)驗識別手段,進(jìn)行房屋安全性鑒定,從而能使鑒定水平更加全面科學(xué),這不失為房屋安全鑒定方面的又一進(jìn)步。

3）結(jié)構(gòu)動力特性測試只是房屋安全鑒定的一個手段,還要與其他鑒定工作一起進(jìn)行全面分析,綜合評定才能得到滿意的結(jié)果。

4）結(jié)構(gòu)動力特性測試應(yīng)用前景廣闊,房屋安全性鑒定是其一方面的應(yīng)用,另外測試的動力特性在驗證理論計算公式、總結(jié)規(guī)律給出簡易用的結(jié)構(gòu)振動周期計算公式、從實(shí)測數(shù)據(jù)分析建筑物的振動現(xiàn)象、實(shí)測得到結(jié)構(gòu)的阻尼比、尋找減小振動的途徑等方面具有重要意義。 

5）利用現(xiàn)場實(shí)測得到的結(jié)構(gòu)動力特性是建筑物建成后的實(shí)際動力特性,因此是準(zhǔn)確可靠的。通過實(shí)測手段對各種不同類型的建筑物進(jìn)行測試后,可歸納總結(jié)出某個規(guī)律,得到計算結(jié)構(gòu)振動周期的經(jīng)驗公式,方便實(shí)用。然而,現(xiàn)實(shí)中在這方面還缺乏系統(tǒng)規(guī)范性的工作,大量的實(shí)測研究工作有待開展。