浙江省廠房鋼結(jié)構(gòu)安全檢測鑒定報(bào)告

時(shí)間：2018-12-20作者：深圳市住建工程檢測有限公司瀏覽：324

浙江省廠房鋼結(jié)構(gòu)安全檢測鑒定報(bào)告




鋼結(jié)構(gòu)框架的消能、隔震措施——

傳統(tǒng)的防震觀點(diǎn)是要求結(jié)構(gòu)具有一定的抗震性能，在這方面有兩種思維方式：一是提高結(jié)構(gòu)的剛度來抵抗地震作用；另一種是采用允許結(jié)構(gòu)有一定的柔性變形，從而使其在變形過程中吸收、釋放一定的能量。在不增加重量、不改變剛度的前提下，提高總體強(qiáng)度和剛度是兩個(gè)有效的抗震途徑。

而現(xiàn)在以及今后建造的鋼結(jié)構(gòu)框架將是越來越多的坐落在高烈度地區(qū)，這樣就迫使設(shè)計(jì)人員要從另一個(gè)方面來考慮——減震消能。

對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)有重要影響的主要有兩個(gè)因素：①結(jié)構(gòu)物的基本周期；②阻尼比。

當(dāng)采用消能機(jī)構(gòu)后基本都在很大程度上延長了建筑物的基本周期，從而避開了地震輸入的高能量頻段，采用高阻尼減震裝置使建筑物具有大變形的能力和強(qiáng)自復(fù)位能力。在小振幅的振動(dòng)下，呈線性反應(yīng)，不產(chǎn)生很大的阻尼，但剛度很大，從而限制結(jié)構(gòu)的位移。

*二，在強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí)，阻尼器的一部分可以失效，從而允許大變位和大阻尼，以達(dá)到隔震目的。

*三，隔振阻尼裝置的豎向剛度遠(yuǎn)大于其水平剛度。由日本的震后調(diào)查來看凡是安裝了消能、隔震裝置的建筑均未遭到較大破壞或未有破壞。當(dāng)采用疊層橡膠墊等靠摩擦變形來消能的裝置，其接觸面之間的摩擦系數(shù)應(yīng)大于0.20，用以限制上部結(jié)構(gòu)的水平加速度不**過0.2g。

磁流變減震器是利用可較化的固體顆粒分散在絕緣溶劑中形成的懸浮液，在外加磁場的作用下，固體顆粒在磁場方向排成鏈狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生很大的抗剪切力，此變化過程*，可逆，易于控制且連續(xù)可控，通過改變外加的電流大小來改變磁場強(qiáng)度。因此在地震作用下，通過敏感電阻變化來導(dǎo)致電流變化造成磁流變減震器產(chǎn)生效能所需要的剪切力，來達(dá)到減震消能的目的。

對于在結(jié)構(gòu)中采用的摩擦消能支撐，由實(shí)驗(yàn)表明，不論振動(dòng)時(shí)間持續(xù)多久，在不同頻率、不同烈度地震作用下，支撐中的大動(dòng)應(yīng)力不變；又由于消能支撐的滑動(dòng)，有效地耗散掉已經(jīng)輸入到結(jié)構(gòu)中的地震能量，這種效應(yīng)可推遲框架產(chǎn)生屈服的地震烈度約2—2.5度。

——鋼結(jié)構(gòu)框架抗震設(shè)計(jì)——

鋼結(jié)構(gòu)框架的抗震的力學(xué)性能與計(jì)算模型吻合情況如何主要取決于三個(gè)方面：構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)、支撐。

對于構(gòu)件問題，其在彈性工作狀態(tài)下的性能已是十分清楚，也有很好的計(jì)算方法。在鋼結(jié)構(gòu)框架體系中，關(guān)于構(gòu)件是否能允許進(jìn)入塑性階段，這還有待于探討，一般情況下對重要結(jié)構(gòu)，是不允許進(jìn)入塑性階段，即不考慮利用構(gòu)件進(jìn)入塑性后的那一部分能力，把這一部分能力作為安全儲(chǔ)備。

另外，由于設(shè)計(jì)用地震動(dòng)輸入的欠準(zhǔn)確性和結(jié)構(gòu)在地震時(shí)的非彈性破壞機(jī)理的復(fù)雜性，使得“塑性結(jié)構(gòu)”的設(shè)計(jì)方法無法準(zhǔn)確預(yù)知結(jié)構(gòu)遇到地震時(shí)的破壞程度。這樣一來，對于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在彈性狀態(tài)下的受力性能現(xiàn)在已有很好的解決了。

而對于鋼構(gòu)件的空間扭轉(zhuǎn)情況，節(jié)點(diǎn)連接情況等迄今沒有得到解決。結(jié)構(gòu)的質(zhì)心和剛心偏離愈大時(shí)，水平力的空間結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)作用就愈大，各樓層的質(zhì)心和剛心之間也不可能不存在偏心，在地震平動(dòng)分量作用下將發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，此時(shí)空間結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)為空間振動(dòng)。

這時(shí)必須考慮其扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，偏心結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)與頻率比、偏心率、結(jié)構(gòu)自振有關(guān)。許多的規(guī)范規(guī)定，對偏心不大的結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算，仍采用動(dòng)力偏心矩法的簡化計(jì)算。

Eurocode8規(guī)范中的e1稱為附加偏心距，由下式求得的值中取較小的一個(gè)。

e1=0.1(A+B)(10es/B)1/2≤0.1(A+B)

e1=(1/2es){p2-es2-r2+[(p2+es2-r2)2+4es2r2]1/2}

式中如果r2>5(p2+es2)時(shí)，不加e1，es為建筑質(zhì)心與剛心之間的距離，稱為靜力偏心距。B為建筑物的寬度。

所以按平面框排架來代替空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析將會(huì)帶來很大誤差，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏于不安全。因此，用采用平面模型計(jì)算出的結(jié)果要乘一放大系數(shù)—結(jié)構(gòu)的空間作用調(diào)整系數(shù)。

另外，當(dāng)考慮空間結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)作用時(shí)，對屋蓋的剛度要求就會(huì)有很大變化，因?yàn)樵谡麄€(gè)結(jié)構(gòu)體系中，屋蓋的抗扭剛度對扭矩的抵抗作用是非常明顯的。

在計(jì)算模型中可按下式考慮屋蓋提供的水平剛度：K=(L/S)k

式中：L—廠房長度或防震縫區(qū)段長度；

S—屋蓋質(zhì)點(diǎn)間水平距離；

k—單位面積屋蓋沿廠房縱向的水平等效剪切剛度基本值。

根據(jù)*大學(xué)等單位的實(shí)測數(shù)據(jù)，對鋼筋混凝土無檁屋蓋取2×104KN，有檁屋蓋為0.6×104KN，有完整支撐系統(tǒng)的輕型屋蓋取1×103KN。

在結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的延性比取為6，阻尼比取為10%~20%。

基于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)，設(shè)計(jì)了3個(gè)V型中心支撐鋼框架，采用Pushover方法，得出了其結(jié)構(gòu)影響系數(shù)。不同結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)地震作用與結(jié)構(gòu)影響系數(shù)有關(guān)。結(jié)構(gòu)影響系數(shù)取決于結(jié)構(gòu)延性、強(qiáng)度儲(chǔ)備等。

鋼結(jié)構(gòu)框架的抗震和消能問題從整體上較由其它材料組成的結(jié)構(gòu)體系優(yōu)越，這不僅體現(xiàn)在其有較好的強(qiáng)度，還在于其有較好的變形能力和韌性。

但是鋼結(jié)構(gòu)本身所形成的體系——鉸接或剛接——都在很大程度上存在著剛度和耗鋼量問題，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的變形消能機(jī)構(gòu)工作狀況和判斷準(zhǔn)則如何確定迄今均無準(zhǔn)確結(jié)論。

在塑性設(shè)計(jì)理論中由于每次設(shè)計(jì)計(jì)算中所取的結(jié)構(gòu)所在地的地震動(dòng)情況的非準(zhǔn)確性以及破壞機(jī)理的復(fù)雜性，其實(shí)現(xiàn)有的塑性設(shè)計(jì)理論并不能反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)的破壞程度，其次，很多重要結(jié)構(gòu)，是不允許進(jìn)入塑性的。這些使塑性理論有著很大的欠準(zhǔn)確性和局限性。

減震消能措施是今后結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下避免破壞或嚴(yán)重破壞的較為有效的手段，但是其存在著造**和工作機(jī)理仍欠清晰的問題。 

提起鋼結(jié)構(gòu)建筑，小編個(gè)想到的就是我們的“鳥巢”了。2008年北京奧運(yùn)會(huì)，讓我次接觸“鳥巢”，一個(gè)看起來全是用鋼建造的體育館。對于當(dāng)時(shí)處在三溝里的讀高中的娃來說，太不可思議了。時(shí)至今日，也未能去親臨“鳥巢”，感受那傲骨凌寒的威武。

08年奧運(yùn)會(huì)已經(jīng)遠(yuǎn)離我們而去，然而那些遺留的體育館現(xiàn)在怎么樣了?他們現(xiàn)在安全嗎?今天和大家聊一聊鋼結(jié)構(gòu)建筑變形檢測問題。

檢測對象

托架、桁架、梁、受壓桿件、焊縫、螺栓等，以及整體鋼結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)。

檢測及檢測方法

01 撓度檢測

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(梁、柱)的撓度可采用激光測距儀、水準(zhǔn)儀或拉線等方法進(jìn)行檢測。當(dāng)觀測條件允許時(shí)，亦可用撓度計(jì)、位移傳感器等設(shè)備直接測定撓度值。

02 結(jié)構(gòu)主體傾斜檢測

結(jié)構(gòu)主體的傾斜檢測包括：測定結(jié)構(gòu)**部觀測點(diǎn)相對于底部固**或上層相對于下層觀測點(diǎn)的傾斜度以及傾斜速率。

結(jié)構(gòu)的傾斜，可采用經(jīng)緯儀、激光定位儀、三軸定位儀或吊錘的方法檢測。

03 結(jié)構(gòu)水平位移檢測

結(jié)構(gòu)的水平位移可以采用激光準(zhǔn)直法測定，也可采用測邊角法測定。

當(dāng)測量檢測點(diǎn)任意方向位移時(shí)，可視檢測點(diǎn)的分布情況，采用前方交會(huì)或方向差交會(huì)及較坐標(biāo)等方法。對于檢測內(nèi)容較多的大測區(qū)或檢測點(diǎn)遠(yuǎn)離穩(wěn)定地區(qū)的測區(qū)，宜采用測角、測邊、邊角及GPS與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測量方法。

04 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變形檢測

對于結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變形，應(yīng)測定其一定時(shí)間段內(nèi)的瞬時(shí)變形量。動(dòng)態(tài)變形測量方法的選擇可根據(jù)變形體的類型、變形速率、變形周期特征和測定精度要求等確定，并符合下列規(guī)定：

a.對于精度要求高、變形周期長、變形速率小的動(dòng)態(tài)變形測量，可采用全站儀自動(dòng)跟蹤測量或激光測量等方法;

b.對于精度要求低、變形*、變形速率大的建筑，可采用位移傳感器、加速度傳感器、GPS動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分測量等方法;

c.當(dāng)變形頻率小時(shí)，可采用數(shù)字近景攝影測量或經(jīng)緯儀測角前方交會(huì)等方法。

05 結(jié)構(gòu)連接檢測

如果還沒有形成裂縫，可以增設(shè)保溫隔熱層，預(yù)防裂縫產(chǎn)生。如果已形成裂縫，可采取壓力灌漿的方法進(jìn)行處理。

1)焊縫檢測

焊縫檢測有兩種方法：普通方法和精確方法。

普通方法：一般指外觀檢查、測量尺寸、鉆孔檢查等。

精確方法：一般指在普通方法的基礎(chǔ)上，用X射線、超聲波等方法進(jìn)行的補(bǔ)充檢查。

2)螺栓檢測

對于螺栓對結(jié)構(gòu)適用性影響的檢測主要依靠外觀檢查，看其是否存在螺桿剪斷、彎曲，孔壁承壓破壞，板件端部剪壞、拉壞等現(xiàn)象。

06 裂縫、銹蝕檢測

對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂紋或缺陷，可采用渦流、磁粉和滲透等無損檢測技術(shù)檢測。

渦流檢測：根據(jù)被測構(gòu)件內(nèi)渦流流動(dòng)的路徑變化判斷結(jié)構(gòu)裂縫等情況;

磁粉檢測：利用的是磁粉被鐵吸附形成裂縫帶，從而顯示裂縫痕跡;

滲透檢測：將滲透液涂在被測構(gòu)件表面，再涂上一層顯像劑，將滲入并滯留在缺陷中的滲透液吸出來，就能得到被放大了的缺陷的清晰顯示。 





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