第4章工程结构抗震静载检测-1

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,4,章 工,程,程结构,抗,抗震静,载,载检测,4.3,拟动力,检,检测方,法,法,4.4,工程结,构,构抗震,性,性能及,能,能力评,定,定,建筑物,的,的抗震,鉴,鉴定,结构的,抗,抗震检,测,测,4.2,伪静力,检,检测方,法,法,4.1,概述,加载设,备,备和装,置,置,加载制,度,度,检测控,制,制方法,伪静力,检,检测实,例,例,工作原,理,理,工作流,程,程,子结构,拟,拟动力,检,检测方,法,法,子结构,拟,拟动力,检,检测实,例,例,抗震性,能,能和抗,震,震能力,的,的区别,结构抗,震,震性能,的,的分析,结构抗,震,震能力,的,的评定,第一级,鉴,鉴定：,以,以宏观,控,控制和,构,构造鉴,定,定为主,进,进行综,合,合评价,4.1.1,建筑物,的,的抗震,鉴,鉴定,第二级,鉴,鉴定：,以,以抗震,验,验算为,主,主结合,构,构造影,响,响进行,综,综合评,价,价。,第二级,鉴,鉴定是,在,在第一,级,级鉴定,的,的基础,上,上进行,的,的，通,过,过第一,级,级鉴定,确,确定结,构,构的体,系,系影响,系,系数和,局,局部影,响,响系数,，,，并据,此,此计算,结,结构综,合,合抗震,能,能力指,数,数。当,结,结构的,承,承载力,较,较高时,，,，可适,当,当放宽,某,某些构,造,造要求,；,；或者,，,，当抗,震,震构造,良,良好时,，,，承载,力,力的要,求,求可以,酌,酌情降,低,低。,两级鉴,定,定方法,中,中，一,般,般采用,先简后,繁,繁、先,易,易后难,的方法,，,，,将,抗震构,造,造要求,和,抗震承,载,载力,验算要,求,求更紧,密,密地结,合,合在一,起,起，,具体体,现,现了结,构,构抗震,能,能力是,承载能,力,力和变,形,形能力,两个因,素,素有机,结合的,鉴,鉴定结,果,果。,4.1.2,为什么,要,要进行,建,建筑物,抗,抗震检,测,测？,评定结,构,构综合,抗,抗震能,力,力，通,常,常以资料收,集,集分析,和,和现场,常,常规检,测,测为基础,，,，依据,现行规,范,范予以确,定,定。但,对,对于某,些,些特殊,的,的结构,构,构件、,连,连接构,造,造或新,型,型建材,，,，其抗,震,震能力,需,需进行,针,针对性,的,的检测,鉴,鉴定后,再,再分析,评,评价，,进,进行工,程,程结构,抗,抗震检,测,测的目,的,的就是,为,为了协,助,助确定,结,结构的,抗,抗震能,力,力，为,现有,建,建筑,的,的抗,震,震鉴,定,定和,抗,抗震,加,加固,提,提供,依,依据,。,结构抗震检测,伪静力检测,拟动力检测,振动台检测,实验室内检测,野外检测,人工地震模拟检测,天然地震检测,结构,抗,抗震,检,检测,分,分类,1,、伪,静,静力,检,检测,最常,用,用的,抗,抗震,检,检测,方,方法,，,，又,称,称低,周,周反,复,复加,载,载检,测,测或,拟,拟静,力,力检,测,测，属于,静,静力,检,检测,的,的范,畴,畴。,优点,：,：,设备,简,简单,，,，经,济,济好,；,；便,于,于检,测,测数,据,据和,现,现象,的,的观,测,测。,缺点,：,：,试验,的,的加,载,载历,程,程与实,际,际地,震,震作,用,用历,程,程无,关,关（,研究,者,者预,先,先主,观,观确,定,定的,）,）；,不能,反,反映,实,实际,地,地震,作,作用,时,时应,变,变速,率,率的,影,影响,（,（加载,周,周期,长,长,),。,2,、拟,动,动力,检,检测,又称,伪,伪动,力,力检,测,测或,联,联机,检,检测,，,，,属于,静,静力,检,检测,的,的范,畴,畴,。,由计,算,算机,根,根据,地,地面,运,运动,加,加速,度,度时,程,程和,实,实测,的,的恢,复,复力,曲,曲线,求,求得,结,结构,的,的地,震,震位,移,移反,应,应时,程,程，,计,计算,机,机控,制,制加,载,载器,在,在结,构,构上,实,实现,地,地震,位,位移,反,反应,。,。它,是,是一,种,种对,结,结构,边分,析,析边,检,检测,的抗,震,震研,究,究方,法,法。,通,通过,拟,拟动,力,力检,测,测，,可,可,研究,结,结构,的,的恢,复,复力,特,特性,、,、结,构,构的,加,加速,度,度反,应,应和,位,位移,反,反应,、,、结,构,构的,开,开裂,、,、屈,服,服和,破,破坏,全,全过,程,程,。,优点,：,：,1,）对,于,于分,析,析结,构,构弹,塑,塑性,阶,阶段,的,的性,能,能特,别,别有,利,利。,地,地震,反,反应,计,计算,时,时,不需,要,要对,结,结构,的,的恢,复,复力,特,特性,作,作任,何,何的,假,假设,。,2,）便,于,于观,测,测结,构,构性,能,能变,化,化和,受,受损,破,破坏,的,的过,程,程。,3,）可,进,进行,大比,例,例尺,试,试件,的,的模,拟,拟地,震,震检,测,测,，从,而,而弥,补,补了,模,模拟,地,地震,振,振动,台,台检,测,测时,，,，小,比,比例,尺,尺模,型,型的,尺,尺寸,效,效应,，,，并,能,能较,好,好地,反,反映,结,结构,的,的构,造,造要,求,求。,缺点,：,：,1,）不,能,能反,映,映实,际,际地,震,震作,用,用时,材,材料,应,应变,速,速率,的,的影,响,响；,2,）不,能,能完,全,全模,拟,拟地,震,震作,用,用时,结,结构,实,实际,所,所受,的,的作,用,用力,分,分布,（,（加,载,载器,数,数量,限,限制,）,）,3,）结,构,构的,阻,阻尼,也,也较,难,难在,检,检测,中,中再,现,现。,3,、振,动,动台,检,检测,：,属于,动,动力,检,检测,振动,台,台模,拟,拟天,然,然地,震,震记,录,录，,使,使结,构,构经,历,历类,似,似天,然,然地,震,震的,作,作用,，,，从,而,而再,现,现结,构,构在,地,地震,作,作用,下,下的,全,全过,程,程，,同,同时,能,能,反映,应,应变,速,速率,的影,响,响。,缺点,：,：振,动,动台,检,检测,的,的,模型,比,比例,较,较小,，容,易,易产,生,生尺,寸,寸效,应,应，,难,难以,模,模拟,结,结构,构,构造,，,，,且检,测,测费,用,用较,高,高,。,几何,条,条件,相,相似,；,；模,型,型与,原,原型,各,各相,应,应部,分,边界条件,相,相似：模,型,型与原型,在,在与外界,接,接触的区,域,域内的各,种,种条件保,持,持相似,物理条件,相,相似：模,型,型与原型,的,的相应各,点,点应力和,应,应变关系,相,相似,荷载条件,相,相似：模,型,型与原型,在,在各对应,点,点所受的,荷,荷载方向,一,一致，荷,载,载大小成,比,比例,模型结构,的,的相似性,条,条件,物理条件,相,相似,模型结构,的,的相似性,条,条件,下角标,m,和,p,分别表示,模,模型和原,型,型,法向应力的相似系数,剪应力的相似系数,泊松比的相似系数,几何条件,相,相似,模型结构,的,的相似性,条,条件,下角标,m,和,p,分别表示,模,模型和原,型,型,长度的相似系数,面积比,截面模量比,惯性矩比,位移相似系数：,即：,位移相似系数,=,应变相似系数*长度相似系数,荷载条件,相,相似,模型结构,的,的相似性,条,条件,下角标,m,和,p,分别表示,模,模型和原,型,型,集中荷载,P,相似系数,线荷载,W,相似系数,面荷载,q,相似系数,弯矩或扭矩,M,相似系数,刚度相似系数,边界条件,相,相似,模型结构,的,的相似性,条,条件,模型与原,型,型在与外,界,界接触的,区,区域内的,各,各种条件,保,保持相似,。,。包括,支承条件,相,相似、约,束,束情况相,似,似、在边,界,界上的受,力,力情况相,似,似,等。,（,1,）模型的,支,支承和约,束,束条件可,以,以由与原,型,型结构构,造,造相同的,条,条件来满,足,足与保证,。,。,如：对具,有,有固定端,的,的原型结,构,构，模型,结,结构中相,应,应部位也,要,要做成固,定,定端。,（,2,）对于力,边,边界条件,，,，参照荷,载,载相似条,件,件进行变,换,换。,伪静力检,测,测方法最,常,常用的抗,震,震检测方,法,法，又称,低,低周反复,加,加载检测,或,或拟静力,检,检测，属于静力,检,检测的范,畴,畴。所谓伪,静,静力，是,指,指检测时,加,加载速率,很,很低，从,而,而应变速,率,率的影响,可,可以忽略,。,。,它是采用,一,一定的荷,载,载控制或,变,变形控制,对,对试件进,行,行低周反,复,复加载，,使,使试件从,弹,弹性阶段,直,直到破坏,的,的一种检,测,测。,在检测过,程,程中可以停下,来,来仔细观,察,察试件的,变,变形和破,坏,坏现象，获取最,明,明确和清,晰,晰的破坏,概,概念，最,大,大限度地,利,利用试件,提,提供的各,种,种信息，,例,例如承载,力,力、刚度,、,、变形能,力,力、耗能,能,能力和损,伤,伤特征等,，,，它几乎,可,可以应用,于,于各种建筑,结,结构或构,件,件的抗震,性,性能研究。,4.2,伪静力检,测,测方法,优点：,设备简单,，,，经济好,；,；便于检,测,测数据和,现,现象的观,测,测。,缺点：,检测的加,载,载历程与实际地,震,震作用历,程,程无关（,研究者预,先,先主观确,定,定的）；,不能反映,实,实际地震,作,作用时材,料,料应变速,率,率的影响,（,（加载周期,长,长,),。,因此它不,能,能模拟结,构,构在实际,地,地震作用,下,下的反应,。,。,伪静力检测,方,方法：加载,系,系统,1-,冷却塔；,2-,电动机；,3-,高压油泵；,4-,电液伺服阀,；,；,5-,液压加载器,；,；,6-,检测结构；,7-,荷重传感器,；,；,8-,位移传感器,；,；,9-,应变传感器,；,；,10-,荷载调节器,；,；,11-,位移调节器,；,；,12-,应变调节器,；,；,13-,记录及显示,装,装置；,14-,指令发生器,；,；,15-,伺服控制器,；,；,16-,竖向加载器,；,；,17-,四杆联动机,构,构,电液伺服加载系统示意图,作动器,电,液,伺,服,加,载,系,统,作动器,位移计,试件,侧向支撑,伪静力检测,方,方法：反力,装,装置,1-,试件；,2-,荷载支承架；,3-,拉杆；,4-,双向液压加载器；,5-,荷载传感器；,6-,静力台座,梁,式,构,件,伪静力检测,方,方法：反力,装,装置,1-,试件；,2-,竖向荷载加载器；,3-,滚轴；,4-,竖向荷载支承架；,5-,水平荷载双作用加载器,；,6-,荷载传感器；,7-,水平荷载支承架；,8-,液压加载控制台；,9-,输油管；,10-,静力台座,墙,片,检,测,装,置,1,伪静力检测,方,方法：反力,装,装置,1-,试件；,2-L,型刚性梁；,3-,竖向荷载加载器；,4-,滚轴；,5-,竖向荷载支承架；,6-,水平荷载双作用加载器,；,7-,荷载传感器；,8-,水平荷载支承架；,9-,液压加载控制台；,10-,静力台座；,11-,输油管,墙,片,检,测,装,置,2,伪静力检测,方,方法：反力,装,装置,1-,试件；,2-,柱顶球铰；,3-,柱端竖向加载器,；,4-,梁端加载器,；,5-,柱端侧向支撑；,6-,支座；,7-,液压加载控制台；,8-,荷载支承架；,9-,静力台座；,10-,荷载传感器；,11-,输油管,框,架,节,点,装,置,图,伪静力检测,方,方法：测量,传,传感器的设,置,置,(1),把握关键内,容,容,检测关键内,容,容的确定取,决,决于检测目,的,的。,如检测是为,确,确定结构或,构,构件的恢复,力,力特性，则,力,力和位移、,弯矩和曲率,、,、剪力和剪,